Re: [解題] 國中 地科 科氏力
※ 引述《withdream (最近鄉民化很嚴重)》之銘言：
: 考慮轉動慣量，順時針旋轉的陀螺是向西運動，不受外力的狀況下，轉動慣量會平衡力
: 但給予向北的外力，會把轉動慣量抵銷，僅剩向東的摩擦力，為了平衡向東的摩擦力，
: 必須向東傾倒
: 早上跟教授討論，他說：
: 國中生喔！叫你的學生去想想
: 一個順時針旋轉的陀螺，用手處碰底部，它會向左還向右？
: 逆時針旋轉的陀螺，用手觸碰底部，他會向左還向右？
由教授的提示，想了一下，
個人想法，在想這一題時，需要釐清幾點，
第一︰
先想想為何陀螺會旋轉，還不會倒下來，
相信大家都知道答案--->角動量守恆。
至於為什麼守恆，最簡單的，看陀螺的受力和力矩的關係，
在平衡安穩地轉動時，支點在陀螺和地面的交點，
而陀螺受力有2部份，(不考慮空氣阻力)
1.重力--->因為陀螺造型的關係，所以重力造成的力矩在每一個方向都可以找到
2個相同大小、方向相反的力矩，所以Στ=0。
2.摩擦力-->作用在支點，故力矩=0
所以在整個系統來說，角動量守恆。
第二︰為什麼陀螺轉到最後會停下並倒下，
因為能量在摩擦力方面有消秏，
但是會影響能量使其變小，最後不轉，就倒下了。
第三︰先想一個單純的情形，
有一根棍子直立在地上，沒有其它的運動狀態。
當然它長得很直，質量分佈ρ很均勻。
今天我們去推它，請問此時運動狀態會如何?
會有幾種情形，1.平移 2.推倒 3.平移且推倒 4.都不動。
(如果還有其它的幫我想一下)
會有上面4種情形，主要是要看棍子的質量分佈、直徑大小、
推它時作用力的大小、作用力點的位置(要考慮CM的位置)及
作用力產生的力矩大小及方向(不然怎麼推倒，及看它倒下方向)
棍子和地點接觸點摩擦力大小...等等很多因素。
第四︰第三點和陀螺有什麼關係?
一般陀螺都小小一顆，那就是代表它質量分佈ρ滿小的。
且大小的話，一般都是一個手掌拿得起來，
今天把陀螺順時針方向讓它旋轉起來，
(一般所謂的順時針是從陀螺上方看下來)
當然陀螺它角動量守恆。
今如教授說的，從底部觸碰，
在此我個人想法，所謂「觸碰」是「輕輕、小小力」的碰，
且如最原始題目說的，「由南向北」，
在您觸碰時，可能會發生兩種情形，
一是陀螺因摩擦力不夠抵抗觸碰向北的力，而滑動了。---(1)
二是陀螺因摩擦力足夠抵抗觸碰向北的力，而不滑動。---(2)
不管是那種情形，不要忘了，觸碰是和陀螺觸碰，
您的身體和陀螺觸碰也是有摩擦力的，
因為在身體和陀螺觸碰點陀螺是向西運動，所以摩擦力向東。---(3)
第五︰綜合(1) (2) (3)
是會有向東傾到的現象，不夠也不是完向東。
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其中一個想法，其實還有很多。
不過我累了。~_~
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