A. 椎体上滚什么原理
在于刚体在重力场中的平衡问题,而自由运动的物体在重力的作用下总是平衡在重力势能极小的位置。如果物体不是处于重力场中势能极小值状态,重力的作用总是往势能减小的方向运动。
演示锥体在斜双杠上自由滚动的现象,巧妙地利用锥体的形状,将支撑点在锥体轴线方向上的移动(横向)对锥体质心的影响同斜双杠的倾斜(纵向)对锥体质心的影响结合起来。当横向作用占主导时,甚至表现为出人意料的反常运动,即锥体会自动滚向斜双杠较高的一端。
(1)锥体滚动的物理现象是什么扩展阅读:
注意事项:
看平衡(锥体质心保持水平)时锥体的位置,AA1端较高,但AA1处两横杆向外侧倾斜,较高的支撑有使锥体质心向上移的趋势,而支撑点较宽又使锥体因其中间粗两端细而使质心有向下移动的趋势,两种趋势互相抵消可使锥体在任何位置都处于平衡状态。
如果此时使AA1稍变宽或使BB1稍变窄,会使锥体在AA1端比在BB1端时质心位置更低,将总往AA1(高端)滚动,从B端向A端看。
AA1端处于高宽端,BB1端处于低窄端,若支撑点遇锥面相切位置如图2所示,则当锥体滚动时,质心在水平面内运动,锥体处于平衡状态。设BB1端固定,AA1端宽度一定,只调节其高度,则AA1端下降,将会出现由平衡状态上滚的现象。
AA1端至多下降到BB1端所在水平面上,不过此时滚动虽明显,但往上不明显。故本实验装置高低宽窄布局要适度,使AA1端比平衡位置略低,锥体能自动滚动即可。
参考资料来源:网络-椎体