[問題] 高二物理 圓錐面質點力學能守恆問題

看板Physics作者 (harry901)時間9年前 (2016/06/04 06:59), 編輯推噓5(5014)
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這題目是在家教板出現的 題目 光滑圓錐面中心軸鉛直而立、於其內表面上z=0.3公尺處將一質量1kg之質點, 以初速1m/s沿水平方向運動,設重力加速度為10m/s^2,則當該質點高度為 z=0.2公尺之瞬間,質點動能之時間變化率=? (A) 10*sqrt(3) (B) 7.5 (C)0 (D)-10*sqrt(3) (E)-7.5 W 圖片如下 http://imgur.com/IUztH6V
我的解法跟原來發問者差不多 解答是BD 我跟原來發問者算出來是5sqr(3) 大致解題步驟如下 設初始狀態1(V1=1,r1,h1=0.3) 末狀態2(V2,r2,h2=0.2) 由機械能守恆可得V2=sqr(3) xy水平面角動量守恆(m*r1*V1_xy=m*r2*V2_xy) 可得V2_xy=1.5 註:V1_xy,V2_xy為xy平面之投影量 因此狀態2時之垂直方向的速度分量V2_z=+-sqr(V2^2-V2_xy^2)=+-0.5sqr(3) (正不合) 故所求 KE'=-U'=mgh'=mgV2_z=1*10*0.5sqr(3)=5sqr(3) 若以上無誤 則沒有問題 但我有問題的部份是 有辦法求得該質點由狀態1==>狀態2的滑行時間嗎? 我試著用切法線座標處理 也無法求得時間 很複雜 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 36.231.227.104 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1464994787.A.FD9.html

06/04 09:23, , 1F
請看中一中那篇
06/04 09:23, 1F

06/04 09:25, , 2F
??
06/04 09:25, 2F

06/04 09:29, , 3F
用極座標積分求時間吧,我猜不是解析解
06/04 09:29, 3F

06/04 10:34, , 4F
高二的題目好難
06/04 10:34, 4F

06/04 20:21, , 5F
你算出的有和答案一樣嗎
06/04 20:21, 5F

06/04 22:24, , 6F
沒有那個答案 而且我去找試題 給的答案有誤植到前一題
06/04 22:24, 6F

06/05 06:17, , 7F
算出的速度分量應該是平行斜面? 所以做功還要考慮夾角?
06/05 06:17, 7F

06/05 15:27, , 8F
軌跡可能是橢圓 如果可以證明等效行星運動的話 或許
06/05 15:27, 8F

06/05 15:27, , 9F
就可以解時間了
06/05 15:27, 9F

06/05 16:47, , 10F
角動量算錯了。V2_xy跟迴轉半徑r2有夾角沒算到。
06/05 16:47, 10F

06/06 00:26, , 11F
順便一提,答案是BE(有下去跟上來兩種,所以不會有正不合)
06/06 00:26, 11F

06/06 21:29, , 12F
好抽象 請問該夾角是跟30度有關係嗎
06/06 21:29, 12F

06/06 22:23, , 13F
我用切法線有算出夾角了 是45度 不過 這對高中生好像超
06/06 22:23, 13F

06/06 22:23, , 14F
出範圍,,,
06/06 22:23, 14F

06/07 01:07, , 15F
我覺得角動量是大小不變 但方向一直變?
06/07 01:07, 15F

06/07 01:50, , 16F
力矩恆水平,所以L_z守恆。
06/07 01:50, 16F

06/08 19:57, , 17F
借問一下 能算出當下的正向力大小嗎
06/08 19:57, 17F

06/08 20:02, , 18F
我自己是猜說 τ = L_xy (v_xy)/r 這個式子是對的
06/08 20:02, 18F

06/08 20:05, , 19F
v_xy是扣掉[和r向量平行]的分量
06/08 20:05, 19F
文章代碼(AID): #1NKWlZ_P (Physics)
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