Abrupte Richtungsänderungen und Energieverlust [Duplikat]

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In dem Bild, das ich oben gezeichnet habe, dachte ich, dass definitiv Energie verloren geht, wenn sich die Kugel von der schiefen Ebene auf den kleinen Abschnitt der horizontalen Ebene dreht. Ich kenne jedoch die mathematische Gleichung nicht, um die theoretische Geschwindigkeitsänderung zu modellieren. Gibt es einen eindeutigen Zusammenhang zwischen dem Neigungswinkel und wie viel Energie verloren geht?

Ich dachte, dass die Geschwindigkeit im horizontalen Abschnitt ist v cos ⁡ ϕ , Wo v ist die Geschwindigkeit des Balls am unteren Rand der Rampe, während er sich noch auf der Rampe befindet, und ϕ ist der Neigungswinkel. Nachdem ich jedoch Experimente damit durchgeführt habe, scheint diese Beziehung nicht zu gelten, da meine endgültigen Werte im Experiment größer sind als sogar der Wert in der Theorie.

Wenn diese Beziehung richtig ist, wie ist das Ergebnis meines Experiments zu erklären?

Wie hast du v bekommen? Von der PE-Änderung? Haben Sie die Drehung der rollenden Kugel berücksichtigt?
Ja, ich habe die Rotation des Balls berücksichtigt, aber Rotations-KE ist einfach proportional zu seiner linearen Translations-KE
Zu welchen Ergebnissen sind Sie bei Ihrem Experiment gekommen? Welche "Endwerte" hast du bekommen?
bei 0,4 m Höhe in einer 1 m langen Rampe und bei einer Tischhöhe von 0,925 m erhielt ich den Durchschnittswert von 0,9781 m
Ich sehe, dass diese Frage eine Kopie ist. Bevor ich meine Frage schließe, möchte ich nur fragen, ob dieser Fall als abrupter Übergang oder als glatter Übergang angesehen wird?
Es ist ein abrupter Übergang. Die plötzliche Richtungsänderung sollte (theoretisch) die vertikale Geschwindigkeitskomponente eliminieren. In der Praxis hat diese Kollision eine gewisse Elastizität, sodass die vertikale Geschwindigkeitskomponente teilweise umgekehrt wird. Dadurch erhalten Sie eine Obergrenze für den horizontalen Bereich. (Sie müssen die Länge des horizontalen Abschnitts kennen.)
Eine Löschpflicht besteht auch nach Abschluss der Frage nicht. Da es jetzt eine Antwort gibt, wird es nicht automatisch nach 30 Tagen gelöscht. Sie könnten Ihre Aufmerksamkeit wieder darauf richten, den Grund für die Diskrepanz in Ihren Ergebnissen zu finden. Ich habe die Frage bereits als „Experimentalphysik“ markiert. Wenn Sie Ihre Frage bearbeiten, um weitere Informationen und ein neues Ziel hinzuzufügen, wird sie automatisch für eine erneute Öffnung in Betracht gezogen. ... Können Sie weitere Messungen durchführen?

Antworten (1)

Es gibt zwei Arten von Koordinaten.

  1. Der Winkel der Kugel in Bezug auf die Oberfläche und der konjugierte Impuls ist in diesem Fall die Winkelgeschwindigkeit. (raue Metalloberfläche)
  2. Die gewöhnliche lineare Translation entlang der geneigten Rampe, mit Impuls gewöhnlichem linearem Impuls. (Glatte Eisfläche)

Je lauter der Ball in Bewegung ist, desto größer ist die Interferenz zwischen Winkelbewegung und Linearbewegung. Wir wollen Stille.

Stellen Sie sich bei der Transformation vor, dass es nur Winkelbeschleunigung gab, und dann:

  1. Der horizontale Teil besteht aus rutschigem Glatteis.
  2. Der horizontale Teil ist etwas sehr raues Metall.

In beiden Fällen behält der Ball seine Winkelgeschwindigkeit bei, aber im Eisfall dreht er sich idealerweise fast "an Ort und Stelle", kann aber die Kante erreichen. Im Metallgehäuse dreht es sich gleichmäßig bis zum Rand, als ob es noch am Hang wäre, aber die Schwerkraft ausgeschaltet wäre.

Denk darüber nach. Auch auf dem eisigen Pistenfall.

Ein weiterer Aspekt, den man sich vorstellen sollte, ist, ob der Übergang zwischen den Koordinaten sehr heftig ist. Denken Sie an die Tröpfelgeräusche. Denken Sie an eine Feder..

Versuchen Sie, ein positives Argument dafür zu liefern, warum und wie der Ball in der Bewegung Energie verliert.

Abrupte Richtungsänderungen und Energieverlust [Duplikat]
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