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用手按壓一個玻璃圓珠一側,圓珠往前方滾去,為什麼跑一段距離後,會往回退,這屬於什麼物理學運動類型?

到學了高中物理還是不明白這個運動是怎麼回事?


從球開始運動的過程開始說,首先質心會做一個勻減速運動,而相對球心為轉軸而言,受到一個減速力矩,角速度降低,然後直到質心停下。

假定初始以球心為軸時角動量足夠大,則質心停下的時候球仍然在「倒轉」,那麼此時球的自轉使球面相對地面運動,就會有一個摩擦力,而這個摩擦力恰好是反方向的,使質心向返回方向運動。

PS.乒乓下旋球經常有這效果

贈一個現象留著思考

用乒乓球(這個比較輕,比較大)在一個摩擦係數較大且與乒乓球恢復係數小的平面(例如:床上或者被上)

以不同轉速從較高高度釋放小球,轉速超過一個值才會滾出去。

衝量矩定理和動量定理聯立有奇效hhhhh


到了高中不會做很正常,因為高中根本就不學力矩呀。。

高中競賽就能解決,這是很經典的高中競賽題。。


打個比方:汽車的剎車。汽車剎車是通過摩擦力實現的。如果,汽車的剎車是用倒車實現,那麼就跟這裡的情景差不多了。

汽車在公路上跑,想停車,那就倒車,往前轉的輪子突然往後轉(忽略車輪慣性),但是這車是有慣性的,還會繼續向前行駛幾米,但是在這幾米里,車軲轆是後轉,而車是向前運行的。到達剎車距離最大處,開始倒車。

球離開手時,球由於受到來自一側的擠壓力往離開手的方向滾,但是球在受到擠壓的時候又受到手的靜摩擦力,使球有向手方向旋轉的勢能(學問有限,我也不知這力或者勢能叫啥)。球自身轉動方向是往手這邊轉的。

球到達離手最遠距離時候,球離開手的慣性勢能耗盡,只剩向手方向旋轉的勢能,就往回滾動了。

個人見解,如有不同見解,歡迎討論!


其實幾乎都不需要高中的物理

簡單來說最初把球擠出去,給了球兩個作用:向前的水平運動,和向後的自轉運動

向後的自轉運動會產生向後的摩擦力,使球逐漸減速並向後運動

順便說一句:我小時候經常這樣把易拉罐踩出去,也是這樣的運動特點,感覺很好玩


用最通俗的話說,就是 用於旋轉的慣性 抵消(轉化)用於宏觀運動的慣性,這個跟竹蜻蜓有異曲同工之妙。


題主試過用瓶蓋沒有?一樣的。

瓶蓋兒被手擠飛出去的時候,其實是朝著手的方向轉動的。

也就是說,手給了瓶蓋一個飛出去的作用力,和一個向著手方向旋轉的作用力。當飛出去的作用力減弱直至消失,旋轉的作用力就顯現實際效果了。

小時候經常這麼玩。


你剛把球推出去,球有一個較大的初速度,球

但是由於球的旋轉,有一個往回的加速度,所以球先往前減速運動,然後往回。


玻璃珠不僅具有一個沿桌面向前的速度,還具有一個繞自身中心旋轉的角速度


打過撞球嗎?知道低桿拉球嗎?


擠出去時是逆向旋轉的,開始時向前速度快,是跳動著向前,水平速度減至零後,像車輪一樣滾回來了。

是角動量的作用


這是一個關於動能和摩擦力的事件

首先,剛開始的時候,動能所帶來的動力大於摩擦力,所以玻璃球往前走,就像汽車陷進泥潭軲轆轉而不動一樣,相比較而言汽車輪子和地面摩擦力太小,不足以驅動汽車向前運動。

但是只要玻璃球還在運動,那麼摩擦力會一直作用而使玻璃球的動能損耗,動能和物體的質量和速度有關,物體的質量不變的情況下,動能減少,那麼其速度也會降低,慢慢的玻璃球往前的速度就沒了,就不往前了。

然而這就完了嗎??當然不是,其實你把玻璃球按出去的時候,玻璃球是向後(向著你的手的方向)滾動的,既然向前的動力不足以抵消摩擦力了,那麼摩擦力就會「推動」著玻璃球向後滾動……

(來自一個高中物理學生的推理……)


難道不是因為剛按下去的時候是滑動摩擦,然後滑行一段距離後動力為零,轉為滾動摩擦嗎?


這個問題可以從能量的角度來考慮。

這裡手按壓的時候給了玻璃珠向前的動能和向後旋轉的旋轉動能。

當旋轉動能大於向前運動的動能,向前運動的動能被抵消完之後,剩餘的旋轉動能讓玻璃珠向後運動。


高中物理(初中??)

一個帶初速度的球(玻璃珠)

受到與速度反向的力(反向滾動,摩擦力)

能出現先減速,再反向運動的情況


由此可見觀察對象有多麼的重要。如果題主觀察的不是光滑透明均一的玻璃珠子,而是帶有紋理的圓柱或圓球,就不會提出這個問題了。


正常初中畢業的學生都能一眼看出問題來,你都高中生了啊,初速度啊,玻璃球的反向自轉與地面相摩擦產生了與初速度方向相反的摩擦力啊,然後加速度啊啥啥啥的……

真雞兒丟人,你退學吧


說力矩有用嗎?人家是高中生。就是因為球在往迴轉。


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