Schwingen entlang eines Kreises

Angenommen, es gibt eine runde Bahn, die ein Teilchen durchqueren wird (auch bekannt als vertikale kreisförmige Bewegung einer idealen Schnur). Nun wissen wir, dass, wenn der Kreis in vier Viertelkreise unterteilt wird, keine Möglichkeit besteht, dass sich das Teilchen löst, während am obersten Punkt oder im zweiten Viertel des Kreises die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Teilchen löst, ziemlich hoch ist. Mir wurde gesagt, dass, wenn die Geschwindigkeit des Teilchens an irgendeinem Punkt wird 0 , dann bewegt sich das Teilchen entlang des Kreisbogens hin und her. Aber Geschwindigkeit 0 bedeutet Spannung ist auch 0 (am Ende des ersten Quartals). Also hätte es eine Projektilbewegung machen sollen, oder? Warum bewegt es sich dann hin und her?

Ich denke, wer auch immer das zu Ihnen gesagt hat, meinte nicht ein Teilchen in einer kreisförmigen Bewegung, das an eine Schnur gebunden ist, sondern eher eine kreisförmige Bahn, die eine Röhre ist, wie man sich einen Ball in einer Donut-förmigen Bahn vorstellt.

Antworten (1)

Wenn das Teilchen vor dem Eintritt in die oberen Viertel die Geschwindigkeit Null erreicht, wird es tatsächlich eine oszillierende Bewegung erfahren.

In dem Fall, in dem das Teilchen gerade das horizontale Extrem erreicht, ist die Spannung, wie Sie darauf hingewiesen haben, Null, sodass die einzige auf das Teilchen wirkende Kraft ungleich Null die Anziehungskraft der Erde ist, also in dem kleinen Zeitintervall D T , bewegt es sich unter dem Einfluss der Schwerkraft mit seiner Beschleunigung nach unten, gewinnt aber in dieser kurzen Zeit etwas an Geschwindigkeit D v . Aber aufgrund der Anwesenheit der Schnur, da das Teilchen nicht in einer geraden Linie fallen kann. Daher wird die Spannung fast sofort wieder ungleich Null, um den Weg des Partikels einzuengen, und es verfolgt den Weg zurück, den es genommen hat, um das horizontale Maximum vom vertikalen Minimum (unterster Punkt) zu erreichen.

Erreicht das Teilchen hingegen nach dem Eintritt in die oberen Viertel die Geschwindigkeit Null, wird die Sache anders, jetzt wird das Teilchen wegen des Nachlassens der Saite noch einige Zeit in gerader Linie fallen, sobald die Saite gerade wird, eine impulsive Spannung wird darauf einwirken, und das Teilchen würde innerhalb der unteren Viertel auf demselben Weg oszillieren.