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自身力的专用

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发表于 2013-11-15 18:55:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
自身力

序言:物体受外力作用能量发生变化,变化情况根据能量守恒定律计算。物体受自身力作用能量也发生变化,变化情况不能用能量守恒定律计算,也不能用功能原理计算,因为它不是受外力作用。斜面上物体的正压力通过机械装置,可以产生对自身的牵引力,把物体对自身的牵引力叫做自身力。正压力是固定不变的,但随着杠杠长度的增长,牵引力也相应增大,物体在斜面上的高度同时增高。即正压力是定值,但杠杠长度、自身力、物体在杠杠上的高度它们成正比,且同步进行(详细内容见“6自身力使物体沿斜面向上运动”)

摘要:两个齿轮,一个齿轮与圆在同一个圆心上,另一个齿轮固定在杠杠上,杠杠上有一个物体。一条绕过定滑轮的绳子一端固定在物体上,另一端固定圆周上。这时物体在斜面上的正压力通过杠杠、齿轮、圆、绳子传到物体上,正压力就变成了对物体自身的牵引力——即产生自身力。自身力随着杠杠长度的增加而增大,同时物体在杠杠上的高度增高。

关键词:机械结构,齿轮的比例,由正压力产生的力,物体在斜面上受到的阻力,物体沿斜面向上运动的长度,杠杠转动时物体增加的高度,结论。

1机械结构:1.1机械结构:如图,圆O1的半径为R,半径为r的小齿轮与圆O1在同一个圆心上,且固定在一起,大齿轮O2半径为RO2L固定在大齿轮O2上的杠杆(同时也是斜面)。物体M在杠杆O2L上,E在圆O1圆周上,D在物体M上,DE是绳子且过ABC三个定滑轮。G是重物,它的作用是使杠杠O2L在没有物体的情况下始终保持平衡状态。

2、齿轮半径的比:两个齿轮的半径比是rR=1x,其中x≥100(当x<100时同样成立,但最小值是多少无法确定x越大越好,如x=100时小齿轮转动了100度,圆也转动了100度,大齿轮只转动了1度,杠杆O2L也转动了1度。3物体沿斜面向上运动时受到的阻力:物体沿斜面向上运动时受到的阻力来自于摩擦力和下滑力。3.1摩擦力:本机械装置都是滚动摩擦,滚动摩擦系数一般在千分之几,这里的轮子(轴承、滑轮、齿轮)一共不足十个,摩擦系数合计小于十分之一,即产生的摩擦力N1N1Mg/10,取N1=Mg/10

3.2下滑力:杠杠初始时与水平面成的角度为β,0<β<45o(当0<β<90o同样成立,但证明“L2-L1>0”时比较困难),物体的下滑力N2N2=Mgsinβ3.3阻力N,N=N1+N2 = Mg/10+ Mgsinβ<Mg,取N=Mg受网络要求限制,下部分内容随后发出

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 楼主| 发表于 2013-11-15 18:56:04 | 显示全部楼层

接上部内容

4绳子DE得到的力:物体M在斜面上产生的正压力通过杠杠、齿轮、圆传到绳子DE上,物体M在杠杆O2L上产生的正压力FF=Mgcosβ物体MO2的距离S。根据杠杆原理,绳子DE得到的力ffFScosβ/RSMgcos2β/R

5物体在斜面上静止时的位置:当物体的质量不变时,物体在斜面上产生的正压力是定值,但是随着杠杠长度增加正压力产生的自身力(绳子DF得到的力)同时增大。当动力距与阻力距相等时物体M在斜面上静止,根据杠杠原理有FScosβ=RN,MgScos2β=RMgS=R/cos2β。物体在杠杠上静止时,物体M与O2的距离为S,S=R/cos2β
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 楼主| 发表于 2013-11-15 18:57:02 | 显示全部楼层

接中部
6、自身力使物体沿斜面向上运动6.1杠杠沿逆时针转动时物体上升的高度6.1.1物体能够沿斜面向上运动物体在斜面上首先是静止状态
当圆O2(也是斜面O2L)沿逆时针转动α度时,物体在斜面上静止时那点应转动的弧长L1,L1=2πSα/360。这时E点在圆周上转动的方向是顺时针,转动弧长(也是物体沿斜面向上运动距离)L2,L2=2πRxα/360,所以L2-L1=2πRxα/360-2πSα/360=2πRxα/360-2πRα/360cos2β=2πRα(xcos2β-1)/360cos2β。有0<β<45o,α≥1o,x≥100,显然xcos2β-1>0,得L2-L1>0。即α≥1o时物体沿斜面向上运动距离约L2长度。 6.1.2杠杠转动前物体所在位置垂直高度H1,H1=Ssinβ,杠杠沿逆时针转动α度后,物体M与O2的距离为(S+ L2),这时物体所在垂直高度H2,H2=(S+L2)sin(α+β),向上运动垂直高度H,H=H2-H1=(S+L2)sin(α+β)-Ssinβ=Ssin(α+β)+L2sin(α+β)–Ssinβ=Rsin(α+β)/cos2β+2πRxαsin(α+β)/360- Rsinβ/cos2β,因为0<β<45o,α+β<90o,显然H>0。所以当圆O2沿逆时针转动α度时,物体M沿斜面上向上运动,高度增加。

6.2同理,当圆O2沿顺时针转动γ度时物体M在斜面上的高度增加h,h=(S+l2)sin(β-γ)-Ssinβ=Ssin(β-γ)+l2sin(β-γ)–Ssinβ= Rsin(β-γ)/cos2β+ 2πRxγsin(β-γ)/360-Rsinβ/cos2β,
显然h>0.所以当O2沿顺时针转动γ度时,物体M沿斜面向上运动,高度增加。


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发表于 2013-11-15 18:57:38 | 显示全部楼层
这是什么意思?摘抄?
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发表于 2013-11-15 18:58:31 | 显示全部楼层
这叫民科,试图推翻西方经典力学的,最好在工程领域出点成绩,否则就是伪科学了
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该用户从未签到

发表于 2013-11-15 18:59:07 | 显示全部楼层
不是很明白
应该是我太笨·
期待楼主讲更通俗点!
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