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来自刘玉花的问题

  【新的参照系中能量怎么不守恒了?(点击查看更多)这分析是我写的,它的问题是得出了在新参照系中能量不守恒的结论,但是就找不到哪里错了假设一个质量m的球在一个竖立放置的环半径h的光】

  新的参照系中能量怎么不守恒了?(点击查看更多)

  这分析是我写的,它的问题是得出了在新参照系中能量不守恒的结论,

  但是就找不到哪里错了

  假设一个质量m的球在一个竖立放置的环半径h的光滑环形管道内滑动,当滑到最上方时假设它速度为0,动能为0;可知根据能量守恒,滑到最下方时动能=势能差=2mgh,得到此时速度=2[√(gh)],设方向为右

  如果将一个新参照系定义为相对原参照系以向右v匀速运动,则在新参照标系中球滑到最上端时速度为v向左,动能=0.5mv^2;滑到最下方时速度=2[√(gh)]-v向右,再得到动能=2mgh+0.5mv^2-2m[√(gh)],

  势能之差还是2mgh,

  而动能之差等于2mgh-2m[√(gh)],动能和势能各自的改变量不再相等了

  这不是说参照系改变后,能量由守恒变得不守恒了吗?

  这个分析错在哪里?或者如何解释使之显得合理?我想不通啊

  注意:容易误解的地方!

  1.管壁绝对光滑,球是滑动不是滚动,所以没自转动能,也没摩擦力.

  2.这是个竖立的首尾对接的环状的管道(如竖立的游泳圈),不是横置的空心圆筒(如碰倒的杯子),管道可看作有两个壁,内壁和外壁,且内外壁的距离刚好与球直径相等,所以当球在最上端时,还接触内壁有向上的支撑力,速度可以为0;但圆筒只有一个外壁,当球达到最上端时必须保持v〉=√(hg)使离心力大于重力.这两个是不一样的.

  3.不是强调在旧参照系中的总能量与新参照系中的总能量的不等,因为参照物改变计量标准自然变,是正常的;

  强调的是在新参照系中,球在上端时和在下端时的总能量不相等了,在同一参照系中能量都不守恒了.

  ***没有图和打不出数学符号太容易被人误解了!5555555555555555555555555555555555555555555

  如果修改问题提示的次数满了,再有修改将在下面用ikdo的帐号补充.

1回答
2020-05-30 00:01
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黄天锡

  上面的回答,包括“窈窕饕餮”都理解了你的新旧两个参照系.他们都是在你给出的系统内进行理想的能量分析,给出的都是正确答案.可能你的问题出在没有想明白:旧参照系中,动能全部由势能提供;而在新参照系中,动能除了由...

2020-05-30 00:02:11

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