Re: [請益] 跳躍的旋轉螺帽~

看板Physics作者 (有意志的物質)時間15年前 (2011/01/08 12:34), 編輯推噓1(102)
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純猜想,期能拋磚引玉 ********************************* 有可能滿足一些條件時,圓套(螺帽、瓶蓋等等,我統稱圓套) 和柱子接觸的地方,方向有個斜向角度,配合圓套的迴轉方向, 圓套又不和柱子發生滑動,圓套就可以向上"爬" http://i.imgur.com/HGflb.png
Fig.1 就是敘述一個這種狀況發生的畫面 圓套的"開口"的方向(或對稱軸指向)的迴轉如紅色箭頭所示 ( 圓套的對稱軸(紅色細線)目前指向右下方,並且有一些出紙面 ) 這個時候圓套和柱的接觸面在柱的背後, 如果可以幫接觸面上色(綠色)的話,看起來會是一個斜斜的短線段(綠色) (右半的圖中) 假如圓套可以維持這種斜斜的接觸面(配合迴轉方向),又有足夠摩擦力, 圓套就可以向上爬。 (假設圓套可以永遠維持這種運動狀態, 而我們將柱子上圓套接觸到的地方都塗上綠色的話, 會形成一個綠色螺線, 方向可用左手形容,拇指向上,其餘四指是螺線轉動方向) 可能要探討這個運動方式會在實驗中自動發生的可能性才好, 關於這個我也試著提了一個提案。 圖片的Fig.2 是從上往下看的示意圖, (a)就是在敘述Fig.1 的狀況, 對柱子來說,圓套與柱子接觸的部位在上方, 圓套開口的方向(圓套對稱軸的方向)指向右下方且入紙面。 上面的資訊也被表示在"方向表示"裡面, 我用綠點在圈上的位置示意了接觸面在柱子上的位置, 紅點是示意對稱軸的指向。 在這種記號表示裡面可以看到綠點、軸中心和紅點並沒有在一直線。 而(a)也就是Fig.1 的狀況下,接觸面(線段)的方向是斜的 我舉(b)是說明一個"比較像是平衡"的狀況, 在(b)裡,接觸面在柱的上方,圓柱開口朝下, 接觸面(線段)方向是平的。 因為柱子給圓套的正向力是向上的, 所以(b)的圓套開口向下似乎是比較自然的, 也就是說決定了接觸面的位置後, 開口方向也許就該配合之移到相反的一邊才自然。 雖然(b)好像比較自然, 但是我要提議一個運動狀態會自動變成(a)的可能性: 假如說的確是接觸面位置先被決定,開口方向才會趕緊移動到 接觸面的相反一邊, 那麼當開口方向的反應速度不是無限快時, 開口方向就會落後"指定位置"一些, 此時就是有如(a)一般的狀況, ( 在(a)的例子裡是落後了角度φ ) 此時接觸面(線段)就是斜的且能讓圓套沿著柱子上爬的方向。 ※ 編輯: Entropy1988 來自: 114.32.184.86 (01/08 19:30) ※ 編輯: Entropy1988 來自: 114.32.184.86 (01/08 20:14)

01/09 20:08, , 1F
你好棒!做了詳細的討論,還畫出這麼逼真的示意圖 :)
01/09 20:08, 1F

01/09 20:09, , 2F
我先研究一下你畫的圖,感覺似乎可以從圖示中得到一些靈感
01/09 20:09, 2F

01/09 20:26, , 3F
thanks~
01/09 20:26, 3F
文章代碼(AID): #1D9-bdnF (Physics)
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