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怎样能够解释旋转物体的不稳定性

时间: 2023-05-06 20:00:16 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 86次

怎样能够解释旋转物体的不稳定性

为什么物体旋转时更稳定

物体旋转时更稳定的原因如下:

1、物体旋转时动能和势能可以进行互相转换;

2、物体旋转越快导致转换势能的趋势越大;

3、动能转换势能的趋势会产生抬高物体重心的动能;

4、物体通过旋转使重心获得动能转换的势能;

5、通过动能和势能转换可以让物体旋转时具有稳定性。

物质的不稳定性应该用什么原理来解释

亚硝酸的不稳定性,碳酸的不稳定性等该用什么原理来解释
可以看结构式来分析
比如说亚硝酸 H-O-N=O
N的核过小 而旁边容纳两个氧 电子云的重叠度就很高了 但是氮和氧都有强吸电子的能力 使整体结构很不稳定 N采取是sp杂化 氮的价层电子是 是1s2 2p3 1s层的能量比2p层低多了 而此时p轨道是半满 也就是稳定态 sp杂化下 N不是太稳定
碳酸存在类似的情况 碳氧双键还是比较稳定的 电子云也很平衡 但是 旁边加两个氧就不行了 C的核实在太小了 容不下三个氧 所以斥力极为严重
于是 也不稳定
可以用熵的相关计算,分子轨道理论,以上的两种可以用熵

为什么物体旋转时更稳定

转动惯量,即旋转具有稳定性。旋转的物体飞行更稳定是因为它遵循能量守衡定律。物体转动得越快,它的角动量就越大,要改变它的方向就需要越大的力。当物体转得够快,到很难去改变它的转轴方向时,它的转轴会稳定的指向固定方向,而我们就可利用它的稳定性来作为定向的依据了。

高速旋转的物体具有一个很高的角动量,从而很难被一个力(所产生的力矩)改变其运动轨迹,因而更稳定。飞行的子弹通过膛线使其高速旋转、抛掷橄榄球时使其旋转,都是为了使其飞行更稳定、射程更远,从而增大命中率。

举一个例子:
卫星绕地球(GMm/r2=mv2/r,
等号前是万有引力
等号后是质量乘以加速度(在地球参考系中是叫“惯性离心力”)).
物体高速运动时受力不足以使他落下
,
只使他改变速度方向,做起圆周运动,改变的方向使他到圆心的距离不变,就掉不下来了。上面那个公式已知速度(v)就可算出距离(r),反之依然!

为什么旋转的陀螺不易倒,随着转速降低,出现所谓“进动”,而不转的陀螺容易倒?请用牛顿经典力学解释。

原因:因为在陀螺旋转的时候,由于受到向心力的作用而保持了平衡。 分析:由于旋转的物体有使转轴的方向保持不变的特性,转动得越快,越不容易改变轴的方向,就像陀螺旋转一样。假如陀螺不转,就会倾倒,因为静止不动陀螺的尖下面只有一个支点,因为重力对这一个支点有力矩,陀螺会围绕这个支点向下倾倒。假如给陀螺施加一个外力,使陀螺快速旋转,陀螺就不会倒下了,高速旋转的陀螺可以保持转轴的方向不变,这就是陀螺的稳定性。
这个看似简单的现象及时起来却很复杂,给你引用一段,仅供参考:这个解释,在本质上同惯性定律有直接关系。陀螺上的每一个点,都在一个跟旋转轴垂直的平面里沿着一个圆周转。按照惯性定律,每一个点随时都竭力想使自己沿着圆周的一条切线离开圆周。可是所有的切线都同圆周本身在同一个平面上。因此,每一个点在运动的时候,都竭力想使自己始终留在跟旋转轴垂直的那个平面上。由此可见,在陀螺上所有跟旋转轴垂直的那些平面,也竭力在维持自己在空间的位置。这就是说,跟所有这些平面垂直的那旋转轴本身,也竭力在维持自己的方向。
最终由于空气阻力使他的转速变慢而倒下。 旋转的陀螺,受到向心力与重力矩使得陀螺进动,与进动角速度不匹配时还有章动。简单说进动,就是旋转的

陀螺为什么高速旋转不会倒下,反而转的越稳?

请详解
当一个力学系统(物体)受到数力的作用,若其合力(大小、方向)为零,且各力对任一点之力矩和亦为零时,就称此力学系统是处於平衡状态。换言之,当物体呈现一种「动者恒动、静者恒静」的状态时,即可称之为「平衡」。物体在很多情况下都能呈现平衡状态,不只是在静止的时候,当它在动的时候也会达到平衡(包括星体的运行也是),有些平衡状态能持久,而有些只是短暂现象。一般而言,静态的平衡大多属於稳定平衡,动态的平衡则多属於不稳定平衡;当陀螺受力旋转时,因各方向离心力总和达到平衡,因此陀螺能暂时用轴端站立,保持平衡现象,接著受到空气阻力、地面摩擦、或陀螺重心问题等各因素的影响,使其旋转的力道逐渐减弱,等到旋转的动力消失时,陀螺也跟著左摇右晃的倒了下来。因此,如何制作挑选好的陀螺、拿捏抛掷的力道与掌握要诀,让陀螺抛得更准,转得更久,便成为玩陀螺者挑战的终极目标。

你应该换个角度思考问题
物理学家拿出一个陀螺,放在地上转一下,并开始用鞭子使劲抽打它,随着陀螺越转越快,陀螺也像不倒翁一样,虽然只有一个尖着地,却左右摇摆而不肯倒下。这就是陀螺效应:旋转的物体有保持其旋转方向(旋转轴的方向)的惯性
陀螺的实验告诉我们,高速旋转的东西有一个特性,就是它能保持转轴的方向不变,陀螺的这个倔脾气就叫陀螺的稳定性。陀螺转起来以后总是保持着转轴向上,虽然它脚下很尖却也不倒
因为高速转动的物体重心会下降。
主要原因是动量矩守衡。动量矩是刚体力学中的基本概念,他的大小决定于物体的转动惯量,旋转的角速度。
陀螺旋转的时候,他的动量矩方向是竖直方向的,因为他在转动方向上不受力矩,所以动量矩守衡。
因为在陀螺旋转的时候,由于受到向心力的作用而保持了平衡。
分析:由于旋转的物体有使转轴的方向保持不变的特性,转动得越快,越不容易改变轴的方向,就像陀螺旋转一样。假如陀螺不转,就会倾倒,因为静止不动陀螺的尖下面只有一个支点,因为重力对这一个支点有力矩,陀螺会围绕这个支点向下倾倒。假如给陀螺施加一个外力,使陀螺快速旋转,陀螺就不会倒下了,高速旋转的陀螺可以保持转轴的方向不变,这就是陀螺的稳定性。
文章标题: 怎样能够解释旋转物体的不稳定性
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文章标签:不稳定性  物体  旋转  解释
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