我在成长 2008-8-22 01:39
HELP 物理题--天平！！！！！！！！！！！！！
[b][size=4]请认真解答：[/size][/b]
[b][size=4]当天平的两边物体质量一样时[/size][/b]
[b][size=4]据力矩公式 FL 可得：力矩和=0（矢量） 在任意位置成立[/size][/b]
[b][size=4] 如此 按理论当力矩和=0（矢量）时 [/size][/b]
[b][size=4]这时的天平应该：1。静止在任意位置 ； 2。匀角速度转动（理想状态）
但现实生活中 为什么总在水平静止？？[/size][/b]
我在成长 2008-8-22 10:02
[color=red]补充一下：我是今年的新生 敬请释惑[/color]
yuantoby 2008-8-22 13:12
1 没有风吹动等外界条件的影响
2 天平于支架没有摩擦力等阻力，并且接头处完美
至少要满足这两个条件才会出现你说的情况
我在成长 2008-8-22 14:29
[quote] [url=http://bbs.tongji.net/redirect.php?goto=findpost&pid=8008086&ptid=588162][img]http://bbs.tongji.net/images/common/back.gif[/img][/url]
2 天平于支架没有摩擦力等阻力，并且接头处完美
[/quote
转轴处的摩擦力产生的力矩也为0 无影响
至于风等外界因素的影响 （风有什么影响 ）
为什么恰好只造成这一种结果：在水平平衡
我在成长 2008-8-22 20:56
回复 5# 的帖子
快开学啦 帮帮忙啊
速度 。 ~~~~~~望眼欲穿ING~~~~~
我在成长 2008-8-23 01:00
回复 7# 的帖子
关于势能 我曾经向老师提过
他很肯定的说：“ 一点关系没有，不能想歪了."
热草 2008-8-23 01:33
不同高度重力加速度不同？
力矩公式里F=G=mg
不过应该是高度越高g越小，F越小。。。
----------------------------------------
对中心支撑点做受力分析，我觉得非水平位置时，支撑点受力不平衡，合力不为零
ms该看支撑点于杠杆的形状与接触状况吧。。。。
从平面分析，如果杆是直的，支撑剖面是圆的，非水平位置时接触点不在圆周的顶端，如果重力垂直向下，支撑杠杆的力从圆心向外的话，从支撑力中可以分解出一个水平分力。。。
[[i] 本帖最后由 热草 于 2008-8-23 02:01 编辑 [/i]]
我在成长 2008-8-23 01:50
回复 9# 的帖子
LS的话是我目前得到的答案中
唯一MS可以解释的通的
热草 2008-8-23 02:05
啊，lz还在。。。
我修改帖子了。。。
我在成长 2008-8-23 02:30
回复 11# 的帖子
惊现！！！！！！！！
为了这题目 晚上再次起床一看
额 其实对于下面的情况
如果在杆臂上穿个孔 使孔位于杆臂正中心 就可以避免了
（以前就有人这样提过）
~~~~~~~继续睡觉 明天再来看看
热草 2008-8-23 04:34
怎么穿孔？传完孔怎么个支撑连接法？这只能让受力情况更复杂吧。。。一时想象不出
其实对下面那种情况，杠杆重心和接触点的连线是否垂直水平面的可能也是个问题
我在成长 2008-8-23 09:26
回复 13# 的帖子
穿个孔 杆臂套在可以一个细铁棍（作为转轴）上
那么杆臂的重心就不会变了
热草 2008-8-23 17:15
回复 14# 的帖子
明白了。。。
重心是不变，但是这时候摩擦力就有影响了吧，呵呵
我在成长 2008-8-23 17:19
回复 16# 的帖子
摩擦力在转轴处产生 力矩=0
热草 2008-8-23 19:45
回复 17# 的帖子
所谓的转轴是一点吧
但是既然穿孔了就不是一点了
摩擦力与转轴的圆周相切，肯定不过圆心啊，力矩肯定不为零
我在成长 2008-8-23 20:14
回复 18# 的帖子
哎 你如果非要这么完美
可以这么来说-----轴上每一点摩擦力的大小可能不同，但肯定是对称分布。如此，则各摩擦力的总力矩和=0，所以摩擦力没影响。(看来和“热草”学长谈问题，不尽善尽美是不行啊）
热草 2008-8-24 03:36
回复 19# 的帖子
有人做过穿孔装置的实验么？
如果没有实验证明这种情况下只能静止在水平位置的话，我们的讨论也就没啥意义了
至于摩擦力，我不是追求完美。
摩擦力的受力情况我分析不来，只是觉得这部分可能会有影响。
你说的摩擦力合力矩为零，我不太赞同，但我也没啥根据反驳你，当年工程力学学的烂啊，呵呵～
我在成长 2008-8-24 10:00
回复 22# 的帖子
如此 问题先保留
到了大学看有没有机会实行 到时再看看结果
PS:你这回贴的时间。。。。。
莫非学长喜欢深夜出没(*^__^*)...嘻嘻
杠子头 2008-8-24 16:26
看了楼上的几贴，我也忍不住想发表一下自己的见解。
天平是左右对称的，但并不是上下对称的，这点很重要。
自己可以做一个实验，或者可以简单的想象一下。一块长宽比较大的矩形板，从短边的中点连线划分，一侧是重材料，一侧是轻材料。在矩形板的形心“钻孔”加轴。自己想象一下。是不是总是会水平呢天平也是类似的。不同的是由于它的不规则的形状和重量分布的不均匀。自己可以建立一个模型进行力学分析。相信你通过力的大小的不同找到这个让不处于水平位置的模型回归水平的力的。
我在成长 2008-8-24 16:59
谢谢大家对本帖的厚爱 给出了解答与分析
大学有条件的话 一定试一下穿孔后的平衡情况
PS：材料系的学习氛围还是不错的啊!
（材料新人 会更加努力 ！！！*^__^*）
快到该走的时间了 再次感谢大家的解答
我在成长 2008-8-24 17:24
突然想到另一点 做下补充。
个人认为： 支撑点一定和重心重合，否则天平一旦倾斜（属于不稳定平衡）必会倾倒，不可能回到原位置。
热草 2008-8-24 18:58
其实我考虑的只是最简单的情况，一根质量均匀的杆，转轴在中心，两边质量相同力臂长度也相同
还原到真实的天平，我相对比较熟悉的是托盘天平，两边的力臂和质量应该是不同的，不过是人为调节到水平位置平衡罢了，这种情况下考虑为何不能在任意位置静止意义不大。
PS：昼伏夜出是假象，时差问题，呵呵
0315tiramisu 2008-9-7 02:02
第二种情况考虑到空气阻力，不说了
第一种情况，考虑天平横梁和横梁的支柱的接触，一旦天平摆到倾斜的位置，
从正面看过去，横梁是长方形，其支柱是圆形，他们的切点应该较中心位置（天平水平的时候切点的位置）来说偏向下沉的那一端，导致上升的那一段部分的力矩变大，结果上升的那一段下沉……后来就水平平衡了
不是这个专业的，随便说说
或许lz发到物理系看看
Vampireking 2008-9-18 21:59
亏你们还是学材料的，因为天平臂受力变弯了，两边低，中间高，而且位于水平位置的时候变形最大，当然水平位置总体重力势能最低了。
理想刚体只是存在与理想之中的的，实际现实中变形无处不在。
热草 2008-9-18 23:26
[quote]原帖由 [i]Vampireking[/i] 于 2008-9-18 21:59 发表 [url=http://bbs.tongji.net/redirect.php?goto=findpost&pid=8052698&ptid=588162][img]http://bbs.tongji.net/images/common/back.gif[/img][/url]
亏你们还是学材料的，因为天平臂受力变弯了，两边低，中间高，而且位于水平位置的时候变形最大，当然水平位置总体重力势能最低了。
理想刚体只是存在与理想之中的的，实际现实中变形无处不在。 [/quote]
惭愧。。。:ico29:
Vampireking 2008-9-19 11:21
不好意思啊，实际上天平在水平位置的摆动不是主要受悬臂变形影响的，而是因为悬臂整体的重心略低于支点，悬臂重心与支点就像一个小的单摆系统，水平位置时悬臂重心位于支点正下方，重力势能最低。
页:
[1]