昆明理工大學大一上物理演示實驗

1、昆明理工大學物理演示實驗課后作業(yè)及內(nèi)容1、陀螺儀的重要特性是什么？有什么實際應用？答案：陀螺儀是利用陀螺旋轉軸穩(wěn)定性原理設計的精密儀器。陀螺指向的方向，不受陀螺儀的姿態(tài)變化而改變，可以用于飛機、輪船導航，隧道施工的定向等。2、茹科夫斯基轉椅的轉動慣量改變時你有什么感覺？為什么？答案：當轉動慣量減小時,我感覺轉速增大即角速度增大。這是因為我坐在上面時外力矩為零，此時角動量守恒，根據(jù)角動量等于轉動慣量與角速度的乘積,當轉動慣量減少時，角速度增大。3、車輪式回轉儀的進動現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的？答案：當車輪式回轉儀的輪子繞自轉軸一角速度W高速旋轉時，其角動量L=JW。若支點不在系統(tǒng)重心，系統(tǒng)將受到中立M=r

2、*mg的作用，由角動量定理M二Dl/Dt知，車輪自轉軸將繞豎直軸發(fā)生進動，其進動角速度二mgr/j。方向由L,M的方向決定。4、結合伯努利方程，畫圖說明弧線球產(chǎn)生的原因。答案：先將足球分成四個等分，分別命名為右前部、左前部、右后部、左后部?？聪聢D。球在前進的時候，是要受到空氣的阻力的，這個阻力，我用F1、F2來表示，阻力的大小跟球相對于空氣的運動速度V成正比，V越大，阻力越大。另外還有一點大家要明白：當球向前飛出時，只有球的右前部和左前部是受到空氣的阻力的，右后部和左后部是沒有空氣阻力的接下來，我們來看第一種情況，球沒有任何旋轉，沿直線前進，在這種情況下，球的左前部和右前部相對于空氣運動的速度

3、V都是一樣的，所以產(chǎn)生的空氣阻力F1和F2也是一樣的，這兩個阻力會產(chǎn)生一個向后的合力（圖中紅色箭頭表示合力），這個合力將會使球慢慢停下來，在這種情況下，球將會沿一條完全筆直的直線前進，沒有任何弧線。如下圖所示；接下來看第二種情況，球在向前運動的同時，還在逆時針高速旋轉，這種情況下受力就不同了。大家可以想像一下，靜止不動的球在旋轉的時候，球的表面會因為旋轉而產(chǎn)生另一個相對于空氣的速度，我們將其命名為V2，如果球還在向前運動，那么此時足球表面某個點的運動速度就是球的速度V跟旋轉產(chǎn)生的速度V2這兩個速度的合成，注意：問題的關鍵就在這里，球的右前部和左前部的速度是不一樣的，當球逆時針旋轉時，右前部的速

4、度是V+V2，而左前部的速度卻是V-V2，原因很簡單，當球逆時針旋轉時，球的右前部是迎著空氣向前的，因而相當于是在原來的速度V的基礎上增加了一個V2,而左前部而是順著空氣向后的，相當于是在原來的速度V的基礎上減去了一個V2,所以此時右前部的速度比左前部大出了2倍的V2,又因為運動速度越大，空氣阻力越大，所以在這種情況下，右前部產(chǎn)生的空氣阻力F2要大于左前部產(chǎn)生的空氣阻力F1（圖中箭頭線條越長表示力越大），這兩個力合成的結果將產(chǎn)生一個向后的合力和一個向左的合力，向后的合力會使球停下來，而向左的合力會使球在向前飛出的同時不斷向左偏移，于是，美麗的弧線球就產(chǎn)生了。見下圖：同樣的道理，當球順時針旋轉時，球會向右偏移。最后說一說里瓦爾多那種很詭異的射門，很多人都發(fā)現(xiàn)里瓦爾多的射門都有一個特點：球在門前會急速下墜，然后在門前的草地上反彈一下，這種反彈球對于守門員來說是極難撲救的，這種球是怎么踢出來的呢？其實說起來也很簡單，就是在射門的時候用腳腕帶動球向下旋轉，此時球的上半部受到的空氣阻力大于下半部，所以會產(chǎn)生一個向下的合力，這個向下的合力就是使球下墜的“罪魁禍首”了，當然，如何能精