昆明理工大学大一上物理演示实验.doc

昆明理工大学大一上物理演示实验.doc: .
昆明理工大学物理演示实验课后作业及内容 1、陀螺仪的重要特性是什么？有什么实际应用?
答案：陀螺仪是利用陀螺旋转轴稳定性原理设计的精密仪器。陀螺指向的方向, 不受陀螺仪的姿态变化而改变，可以用于飞机、轮船导航，隧道施工的定向等。
2、 茹科夫斯基转椅的转动惯量改变时你有什么感觉？为什么？
答案：当转动惯量减小时，我感觉转速增大｛即角速度增大｝。这是因为我坐在上 面时外力矩为零，此时角动量守恒，根据角动量等于转动惯量与角速度的乘积， 当转动惯量减少时，角速度增大。
3、 车轮式回转仪的进动现象是怎样产生的？
答案：当车轮式回转仪的轮子绕自转轴一角速度 W高速旋转时，其角动量L=JW 若支点不在系统重心，系统将受到中立 M=r*mg的作用，由角动量定理M=DI/Dt 知，车轮自转轴将绕竖直轴发生进动， 其进动角速度=mgr/j。方向由L,M的方向 决定。
4、结合伯努利方程，画图说明弧线球产生的原因。
答案：先将足球分成四个等分，分别命名为右前部、左前部、右后部、左后部 看下图。

球在前进的时候，是要受到空气的阻力的，这个阻力，我用 F1、F2来表示，阻
力的大小跟球相对于空气的运动速度 V成正比，V越大，阻力越大。另外还有一 点大家要明白：当球向前飞出时，只有球的右前部和左前部是受到空气的阻力的， 右后部和左后部是没有空气阻力的
接下来，我们来看第一种情况，球没有任何旋转，沿直线前进，在这种情况下， 球的左前部和右前部相对于空气运动的速度 V都是一样的，所以产生的空气阻力 F1和F2也是一样的，这两个阻力会产生一个向后的合力（图中红色箭头表示合 力），这个合力将会使球慢慢停下来，在这种情况下，球将会沿一条完全笔直的 直线前进，没有任何弧线。如下图所示；
接下来看第二种情况，球在向前运动的同时，还在逆时针咼速旋转，这种情况下 受力就不同了。大家可以想像一下，静止不动的球在旋转的时候，球的表面会因 为旋转而产生另一个相对于空气的速度，我们将其命名为 V2，如果球还在向前
运动，那么此时足球表面某个点的运动速度就是球的速度 V跟旋转产生的速度
V2这两个速度的合成，注意：问题的关键就在这里，球的右前部和左前部的速 度是不一样的，当球逆时针旋转时，右前部的速度是 V+V2而左前部的速度却 是V-V2，原因很简单，当球逆时针旋转时，球的右前部是迎着空气向前的，因 而相当于是在原来的速度 V的基础上增加了一个V2,而左前部而是顺着空气向 后的，相当于是在原来的速度 V的基础上减去了一个V2,所以此时右前部的速 度比左前部大出了 2倍的V2,又因为运动速度越大，空气阻力越大，所以在这种情况下，右前部产生的空气阻力 F2要大于左前部产生的空气阻力 F1 （图中箭 头线条越长表示力越大），这两个力合成的结果将产生一个向后的合力和一