一道物理题 简单的让你无语 难的让你更无语 答正确并且完整给分

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/25 20:16:43
在一个固定的内面光滑半球形的容器中 从球心水平面静止释放一个小球(可看成质点) 重力加速度为g 球半径为R
摩擦力等阻力可忽略不计 问小球从起点到最低点所需的时间?
(此题适合高三数学物理学的都很好的同学做)
很好,大家都能开动脑筋。就是不知道谁能算出结果呢,透露一些:结果和单摆相似哦

用微积分做啊
假设从右边水平位置向下运动到偏角为θ的地方时,运动速度为v(θ)
根据能量守恒有
0.5mv(θ)^2=mgRsinθ
得到v(θ)=√(2gRsinθ)
那么此时球的角速度为ω(θ)=v(θ)/R=√(2gsinθ/R)
那么当小球在θ角处转动一个小角度dθ时,所耗费的时间为dt
那么就有
dt=dθ/ω(θ)
假设从水平到最低处用时为T,那么根据积分规则就有
T=∫(0→T)dt=∫(0→π/2)dθ/ω(θ)
积分出来就可以了.

高三貌似没学微积分,能做这种题吗?还是用了很多近似做出来的。

我错了
不过这题高中生能解吗??
大学力学才能解~~~`
还要用到高数的微积分
偶这块学得不好,不好意思

这个在我的理解范围内要解微分方程啊 不用么 如果有人不用微分方程做出来 我一定膜拜。 还有 这个根本不能等效单摆 单摆只能是角度很小的摆动 而这个摆动幅度有180° 怎么可以用单摆的公式计算
这个和单摆共享同一个微分方程
d^2θ/dt^2=-gsinθ/R
但是单摆因为角度很小
因此sinθ=θ
微分方程才是
d^2θ/dt^2=-gθ/R
ω^2=g/R
ω=2π/T
所以T=2π(R/g)^0.5

这个题 就只有解上述微分方程了。。。

椭圆积分,时间无法求出解析解,只能数值近似。

呵呵,离开中学很久了,所以养成了惰性,计算就免了,其实这就是一个单摆的模型,因为不管球运动到哪儿,都只受两个力,一个是重力,还有一个是指向圆心的力,和单百摆的受力完全一致,唯一不同的就是单摆要求角度在十度以内