Re: [題目] 力學能守恆
※ 引述《ch110125 (我好喜歡熊)》之銘言:
(43)
: 推 condensed:其實b大已經說的蠻清楚了,如果只有√(gr),上半部就會 04/14 19:13
: → condensed:脫離軌道。 04/14 19:13
: → chungweitw:Without any argument, let's check v when L=2 pi R. 04/15 10:31
: → chungweitw:The suggested answer gives v = sqrt(gR), which is 04/15 10:32
: → chungweitw:the same as the case of a single particle. This 04/15 10:32
: → chungweitw:doesn't make any sense. 04/15 10:32
: → chungweitw: sqrt(5gR) 04/15 10:32
: → condensed:不太懂樓上的意思,參考答案指的應該是以√(3gr)運動。 04/15 14:35
: → condensed:若低於此速度,上半圓就會因為向心力過大,脫離軌道。 04/15 14:38
: → condensed:這是我理解到的,所以我目前看不出參考答案有問題。 04/15 14:39
: → mozart39:我本來也以為會脫離軌道 但我現在覺得不會脫離軌道..哈 04/15 22:49
: → mozart39:因為當列車佔滿整個軌道時 是動能最小的時候(因為總位能 04/15 22:50
: → mozart39:最大) 到了總位能漸小的時候 動能漸大 那就不會過不去了 04/15 22:51
這個臨界條件不是單從力學能守恆來的,
只考慮力學能守恆,仍太過寬鬆。
圓周運動的向心力必須滿足F=mv^2/R,
如果速度過小,物體就只能脫離軌道。
: → chungweitw:To condensed ....what I meant was... 04/16 00:30
: → chungweitw:If L = 2 pi R, v = sqrt(5gR) ( according to the 04/16 00:31
: → chungweitw:given answer ). 04/16 00:31
: → chungweitw:However, v =sqrt(5gR) is just the minimal velocity 04/16 00:32
: → chungweitw:to circulate the roller coaster for a particle. 04/16 00:32
: → chungweitw:Requirement for a particle and for a train with 04/16 00:33
: → chungweitw:L = 2 pi R are the same? => doesn't make sense. 04/16 00:33
其實我不確定了解chung大的意思,可能英文的關係?
我再簡單說一下我的想法:
這裡答案和單一質點的情形相同,有可能只是巧合。
個人是不覺得有什麼不合理的地方。
考慮質點和考慮火車,是全然的不同的情況。
單一質點在上升與下降的過程中,是對稱的。
在火車的情形裡比較特別,進軌道的前半程,速度是漸小的。
後半程,因為位能繼續上升的關係,速度持續下降。
因此,為了確保整個過程中,不會因為速度過小而脫離軌道,
在火車繞完一圈的那瞬間,火車的速度至少必須大於√(3gr)。
在這樣子的條件下,根據力學能守恆計算出來的,
正好就是最原PO提供的參考答案。
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 140.112.4.195
推
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