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无意中想到一道-运动轨迹

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假设有根忽略质量的弹绳,原长L0,弹性系数k。一端固定在光滑水平面上,另一端固定在质量为m的小球上。弹绳拉直在光滑水平面上,现在给小球m一个初速度v0,方向与弹绳成θ角。求:小球m的运动轨迹(弹绳始终处于弹性限度内)。@◎粒子宇宙观察者 @K歌之王😈 @散步的鱼🌴


IP属地:江西来自Android客户端1楼2024-07-14 19:18回复
    @散步的鱼🌴 额~,我试着做一下θ=π/2。
    1、先建立水平面的“广义”极坐标系P(r,θ,v径、v直),P0=(L0,0,0,v0)。
    2、总能量E=(1/2)*m*v0^2,总角动量J=m*v0*L0。
    3、能量守恒:E=(1/2)*k*(r-L0)^2+(1/2)*m*(v径^2+v直^2);角动量守恒:J=m*v直*r。
    4个未知数r、θ、v径、v直,两个方程不好解。难道还要找两个微分方程不成:a直=dv直/dt,a径=dv径/dt。


    IP属地:江西来自Android客户端4楼2024-07-14 22:03
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      这瞎想的题的确是有难度,咱们换个思路,降低一点点难度-卫星轨道。
      假设某个类地行星的质量为M,半径为R0,我们开着宇宙飞船从这个行星经过。假设飞船的质量为m,某一时刻与行星的距离为r,速度是v,v与r的夹角为θ。
      这时,飞船停在动力系统,仅仅依靠惯性以及行星的引力作用。求:飞船的运动轨迹。
      @散步的鱼🌴 @K歌之王😈 @37℃春小树 @suhao233 @ddx7171


      IP属地:江西来自Android客户端5楼2024-07-16 09:51
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        5楼的题还是比较有难度,要不再降一降难度-卫星发射。
        忽略地球自转以及空气阻力,只考虑地球的引力。假设地球质量为M,半径为R0。我们现在从赤道发射一颗卫星,卫星初速度为v0,v0与竖直线夹角为θ。求:卫星轨道方程。@37℃春小树 @ddx7171 @◎粒子宇宙观察者 @suhao233 @冒险の小弓


        IP属地:江西来自Android客户端7楼2024-07-16 14:38
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