1/4圆弧轨道模型的速度

地面光滑,m相对于M的速度为v,那M相对于地面的速度是多少,速度是恒定的吗?
其中v是指水平的速度

我认为是mv/(M+1),因为水平方向上没有对整个系统的外力作用,可以用动量定理求追问

用动量定理前提是速度不变啊
如果不变m(v-u)-Mu=0 但怎么知道u不变

追答

我对你题目的理解是m在底部相对于M的瞬时速度是u,如果不是这个意思,那u可能一直改变,题目里v的意思又是什么?还是说你想求整个过程中的M相对于地面的速度?那样也可以啊,只不过需要把u分解为竖直方向和水平方向,水平方向的分量一直满足动量定理啊。不知道你想求的是什么

追问

1、题目里v的意思水平速度
2、我想求整个过程中的M相对于地面的速度且是水平的速度
3、我想问二者水平方向的分量一直满足动量定理,意思是说二者水平速度v、u一直不变,这是为啥呢?谢谢。

追答

整个过程中,M相对于地面的速度每时每刻总可以用水平方向上的动量定理去求,二者水平方向分量一直满足动量定理,但v和u是不断变化的,原因是,整个系统在水平方向上没有收到外力作用

追问

那动量是个状态量,当不受外力时任意时刻动量矢量和为常数但单个不为常数对吧
最后,udt为什么能从o到t的积分,u是个变量啊,请不吝赐教

追答

无意冒犯,但我推测你可能还在中学吧(真的无意冒犯,如果错了不好意思);
实际上,物理里面很多时候分析问题都是把变量当成是时间的函数,例如这个题里面的动量、速度等等,而像m,M这类就看作常值函数,这样所有的问题可以用微积分解决了,很方便。
所以这样解释,可能就会让你对“动量是个状态量”之类的想法有更严格地认识,实际上,几乎所有物理量都能当做状态处理。而不受外力时,系统的总动量是不改变的,可以说这种情况下,总动量是关于时间的常值函数,而每个单独的动量(m和M的动量)是随时间改变的函数。
关于你最后一个问题,可能说到这里你也不难理解了,u看作函数u(t),从0时刻到t时刻,怎么会不能积分呢?只要你求出u和t的关系,那u(t)的表达式就出来了,u(t)是被积函数,dt是积分变量,t和0分别是积分上下限,积分难道还不容易吗?

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