作者alenbe (生活)
看板Physics
標題[題目] 奧林匹亞 轉動傳遞問題
時間Wed Mar 17 15:47:48 2010
[領域]
轉動
[來源]
物理奧林匹亞
[題目]
在光滑無摩擦的水平面上,有一質量為M,半徑為R的圓盤,
其直徑兩端繫結兩條質量可忽略,長度同為L的細繩。
起始時,細繩被拉直,且在繩端各繫有一質量m之質點,如圖所示。
某一瞬時,在垂直細繩的方向上,給予兩質點初速度V,則
(a)當細繩最後纏繞圓盤,且其繩端所繫的兩質點緊貼在圓盤周緣時,
求兩質點和圓盤繞盤中心的轉動角速度為何?
(b)若L=2R,則欲達(a)題中所述的情況,M/m的比值為何?
圖:
http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/pics/8029_0_turn.JPG
[瓶頸]
此題的題意與解法沒有問題,利用角動量與動能守衡就可解出。
但是有趣的是(b)的解答為唯一解,表示M與m有匹配的問題~
我想提出討論的問題是,若M與m不匹配,
則此系統的運動行為為何?
這讓我想到耦合擺的問題,
在特殊的條件下,可以得到簡正模振動。
若非簡正模振動時,兩物體的動能會互相來回傳遞...
請問,各位前輩有何看法呢?
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◆ From: 163.27.14.60
→ a80481ivan:同意~ 03/17 16:08
推 colorya2001:我覺得很類似 但不完全依樣 在M=32m下 會使M及m最後以 03/17 21:40
→ colorya2001:相同角頻率轉動 但中間過程並不與簡正模振動模式相同 03/17 21:46
→ colorya2001:最後的運動應該也是一起轉動 並不會有來回擺動的特性 03/17 21:47