一个向心力的问题
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隨意超 楼主
基本过程
2012年08月04日 07点08分 1
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隨意超 楼主
我认为向心力为0
但老师说为F=mv^2/r
2012年08月04日 07点08分 3
回复 @寻梦回桥 :你还是写老师的答案吧,毕竟老师的答案是公认的
2012年08月04日 13点08分
[汗]
2012年08月04日 15点08分
level 8
老师对了
2012年08月04日 07点08分 4
因为小球的运动状态在(-5,0) ~ (0,0)的过程中没有改变,也就是合外力为0,因为力的瞬间效应,当合外力为零时,加速度同时为零,那么F向心力=F合力=0
2012年08月04日 07点08分
回复 @随意超 :要做圆周运动
2012年08月04日 07点08分
回复 @smile杨汝雨 :小球在半圆的最低点但还没到圆周运动
2012年08月04日 07点08分
回复 @随意超 :同学,你钻牛角尖了,既然说半圆最低点其实就以为这速度已经开始变相了,合力开始支持圆周运动了,否则直接说平轨末端,而不是说半圆的最低点。
2012年08月04日 12点08分
level 11
隨意超 楼主
因为小球在(-5,0)~(0,0)临界点的运动状态并没有改变,根据牛顿第二定律(加速度定律)的性质,当物体(质量一定)所受外力发生突然变化时,作为由力决定的加速度的大小和方向也要同时发生突变;当合外力为零时,加速度同时为零,加速度与合外力保持一一对应关系。牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律,表明了力的瞬间效应。那么a=0,则F合力=0。
运动状态并没有改变可以通过导数证明
2012年08月04日 07点08分 5
加速度向上不是吗
2012年08月04日 07点08分
(0,0)还属于匀速直线运动
2012年08月04日 07点08分
回复 @随意超 :过了(0,0)才算是过了临界点,运动方向改变才算圆周运动
2012年08月04日 07点08分
回复 @随意超 :不已经在做了吗,开始
2012年08月04日 07点08分
level 12
如果题目问的是弹力,你还可以这样狡辩;
但是题目明确问的是向心力。。。
2012年08月04日 07点08分 7
为0
2012年08月04日 07点08分
回复 @随意超 : 你要这么看的话也不是不可以。但是实际上这一点向心力是突变的。所以你最好回答在这一点向心力从0突变到什么,这样的答案是最完善的。
2012年08月04日 07点08分
回复 @plu_icesheep :但他问的是(0,0)
2012年08月04日 07点08分
回复 @随意超 : 但是 (0,0) 这一点,力发生了突变啊,既然是突变,这一点的力是不确定的。你只有把突变前后的力都说清楚才行。
2012年08月04日 07点08分
level 10
临界啊骚年。。。。你可以这么理解。。。(0,0)既属于这一边又属于那一边。
具体根据题意啦
2012年08月04日 07点08分 8
是(0,0)后方向改变,才产生加速度,但(0,0)之前并没有改变,所以没加速度
2012年08月04日 07点08分
回复 @随意超 :。。。不是(0,0)后方向改变,而是在(0,0)方向改变。所以说这个点既是直线运动的结束,又是曲线运动的开始。
2012年08月04日 07点08分
回复 @jiNgAi56 :改变应该是对应之前的状态,后面的改变还没发生,(0,0)前和(0,0)时都没有变
2012年08月04日 08点08分
回复 @随意超 :。。。。。。
2012年08月04日 08点08分
level 11
将球的弹性形变放大,可以发现
在弯道中的形变,比在直道上的形变要大
2012年08月04日 07点08分 9
+1
2012年08月04日 07点08分
但应该是刚体才对
2012年08月04日 07点08分
回复 @随意超 :刚体也是一样,另可见10L
2012年08月04日 07点08分
level 11
如果给出球心的轨迹恰好是线段与圆弧相连(在物理上是可以办到的),这个问题就没法回答,
因为(0,0)处的左右二阶导数不相等,所以(0,0)是二阶不可导的,也就是这一点无法求出曲率,无法求出向心力。
这就像是在问y=|x|在x=0的斜率是多少,既不是1也不是-1
2012年08月04日 07点08分 10
见12L
2012年08月04日 07点08分
level 13
草,我的回复被疲敝了,,,看不见,,,??
2012年08月04日 07点08分 11
没看见
2012年08月04日 07点08分
回复 @随意超 :我平时就是这样处理的,效果很好,,
2012年08月04日 07点08分
回复 @神力功夫 :……
2012年08月04日 07点08分
level 11
隨意超 楼主
过程
2012年08月04日 07点08分 12
更正:f(x)= 0,(x<=0)
2012年08月04日 08点08分
@随意超:如果在那时没有向心加速度,那么设再过无限小的时间,小球还会水平运动,则刚才的那一点就不能算做半圆最低点了。楼上解释错了。
2012年08月04日 13点08分
回复 @sgwma :只要再过就不会水平运动了,(0,0)就是水平运动和圆周运动的一个临界点,(0,0)只是保持了之前的运动状态
2012年08月04日 13点08分
level 13
瞬间问题永远是个迷
2012年08月04日 07点08分 13
在惯性系中 F合和a是同时的
2012年08月04日 07点08分
回复 @随意超 :对啊,我也是这么想的
2012年08月04日 07点08分
有人说,讨论某点没有意义,那么为什么可以讨论某点的加速度、某点的受力、某点的速度等等
2012年08月04日 07点08分
回复 @神力功夫 :[鲁拉]
2012年08月04日 07点08分
level 11
曲率的计算公式
κ(x)=|f''(x)|/(1+f'(x)^2)^(3/2)
在f'(x)=0的时候
κ(x)=|f''(x)|
你需要算一下这个函数在x=0的二阶导
2012年08月04日 07点08分 14
我才准高二
2012年08月04日 07点08分
回复 @随意超 :刚才是分段函数求导,已经是我极限了[汗]
2012年08月04日 07点08分
回复 @随意超 :见15L
2012年08月04日 08点08分
level 11
x=0-的二阶导
d^2(0)/dx^2=0
x=0+的二阶导
d^2(1-Sqrt[1-x^2])=1
两边不相等,所以x=0的曲率求不出来
2012年08月04日 07点08分 15
我求的是(-5,0)~(0,0)临界点的切线,曲率前后是不一样,但这个点是属于整个匀速直线运动的过程,圆周运动还没发生
2012年08月04日 08点08分
回复 @随意超 :向心加速度是主要看二阶导的,你可以去看一下加速度的定义
2012年08月04日 08点08分
回复 @_昕0昕_ :但(0,0)不是属于f(x)=0 么,(0,0)已经发生并属于匀速直线运动了
2012年08月04日 08点08分
问题就在这儿。
2012年08月04日 15点08分
level 12
讨论这种直段到圆弧段跳变点上的加速度纯属没事找事。这一点上的加速度状态是没有定义的,因为轨道在这一点的二阶导数本来就不存在。
楼主可能认为认为(0,0)这一点之前都是匀速直线运动,因此到了(0,0)这一点也算是匀速直线运动。问题是这样的划分是没有依据的,加速度的定义不是单边导数而是双边导数。如果加速度被定义为左极限,那么楼主的推导还有一定道理,但现在是双边导数,为什么不考虑从轨道上“回放”的过程呢?加速度被定义为双边导数是有很充分的理由的,因为只有如此我们才可以通过某一时刻的运动状态去预测这个时刻以后的运动状态。
能出这种白痴问题还不把问题说清楚的出题者可以无视了,当然楼主能对这个无聊的问题纠缠这么久也不容易。
2012年08月04日 09点08分 16
要知道,高中就是有这样的问题出现,难道说出错了题目?????
2012年08月04日 09点08分
回复 @神力功夫 :比较合适的题目一般都是这样出的,当小球刚好达到(0,0)点后的一瞬间,问加速度是多少。至少我做过的题目大都是这样表述的。
2012年08月04日 09点08分
老师说高考有这种题,所以纠结了很久[揉脸]
2012年08月04日 09点08分
回复 @随意超 :见13楼的回复
2012年08月04日 10点08分
level 8
弹力可以突变。
2012年08月04日 09点08分 17
我也知道[抖胸]
2012年08月04日 13点08分
level 8
如果本来是匀速直线运动,但是突然停止了,在那是也不受力吗?
2012年08月04日 13点08分 18
肯定受力,并且这个力无穷大 F=ma a无穷大
2012年08月04日 13点08分
回复 @随意超 :突然改变状态,一定是要受力的啊
2012年08月04日 14点08分
回复 @smile杨汝雨 :恩,但是是(0,0)后突然改变的
2012年08月04日 14点08分
回复 @随意超 :0,0后就相当于例子中的静止吧应该。
2012年08月04日 15点08分
level 7
这个问题我问过我们物理老师 被无情的“高考不会考这个的”回绝了……
2012年08月04日 14点08分 19
就是我们老师说有这种,但应该不是这种,应该又像这种[揉脸]
2012年08月04日 15点08分
level 11
隨意超 楼主
先总结以上遇到的问题
1.牛顿第二定律(加速度定律)的性质,当物体(质量一定)所受外力发生突然变化时,作为由力决定的加速度的大小和方向也要同时发生突变;当合外力为零时,加速度同时为零
2.根据微分的基本思想,可以把轨道看作无数个细小的点组成,(0,0)和之前的点共线,但和后面的点不共线,小球的方向改变是因为小球接触到了紧挨(0,0)后的一点(x,y),x->0+,y->0+,所以说(0,0)保持了原来的运动状态,力的突变是在紧挨(0,0)后的一点。

2012年08月05日 07点08分 20
level 11
隨意超 楼主
回复16L:你说的回放过程很值得思考,但回放过程到(0,0)依然是受到向心力的,是因为方向一直在改变。而题目中的过程(0,0)没有受到向心力是因为相比之前的没有改变方向,运动也并不是所有都是可逆的。这世界上还有合外力为零,保持原来运动状态这种东西。
2012年08月05日 07点08分 21
level 13
这个图怎么做的[偷笑]
2012年08月05日 08点08分 22
电脑软件做的
2012年08月05日 08点08分
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