物理竞赛题一道一个左右完全对称的熟鸡蛋的圆,尖两端的曲率半径分别为a,b,且长轴的长度为c,蛋圆的一端刚好可以在不光滑的

物理竞赛题一道
一个左右完全对称的熟鸡蛋的圆,尖两端的曲率半径分别为a,b,且长轴的长度为c,蛋圆的一端刚好可以在不光滑的水平面上稳定地平衡.证明蛋尖的一端可以在一个半球形的碗内稳定地直立,并求碗的半径.
乱点头991400 1年前 已收到4个回答 举报

fsblwrt 幼苗

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由题意设刚好可以在水平面上稳定,即表示Δh1=0,则有a=d,即O2与O3重合
再设球形碗的球心为O,使蛋尖绕其曲率中心O1转过一微小角度θ,蛋与碗的接触点为A,设OA与竖直线夹角为w,这时重心O2离蛋尖为c-d.由数学知识易知:O、O1、O2三点共线,角O2=θ-w且有rw=bθ,式中r为碗的半径.这时重心的变化可表示为
Δh2=(c-d)cos(θ-w) rwsinw2 b(w-θ)sin(θ-w)/2-bwsinw/2-(c-d)
仍用上述近似法则,并代入θ、w关系,使Δh2>0,化简得

1年前

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hegui 幼苗

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这好像是一道国外的竞赛题,楼主看一下,图片里是我写的解答过程,应该比较详细,如果嫌图不好楼主自己画一个看看吧。

1年前

2

ziziran 幼苗

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........................高中的吗?
想了一会,不大清楚
你自己去画个图啊
我没图说不清楚
就是轻微扰动后接触点动的比质心偏离中轴更远
以下是找来的:设蛋圆的一端到质心为h
a>h
不能用到h,我只能理解为a恰好可以使之稳定平衡,否则a这个条件过分宽泛
a=h
鸡蛋质心在鸡蛋内,h若b>l...

1年前

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我要给你买甲壳虫 幼苗

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像这种求平衡稳定性的题目,用势能取极值的方式来做是最不容易出错的。
看得出来你是刚开始高物理竞赛的吧,加油哦,我当年就是走的竞赛路线的,多多看书,一定能走到很前的!

1年前

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