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parischo
Advance Member
 

加入日期: Apr 2001
文章: 305
引用:
作者布拉夾的春天
題外話
請教parischo兄一事

假設用湯匙順時鐘攪拌杯子內的水
到水面靜止的時間是1分鐘

把杯子放到轉盤中央(類似飯桌上的圓形的轉盤)
再以同樣的方法,順時鐘攪拌杯內水

在前提都一樣的情況下
(順時鐘攪拌水的力度上)
逆時鐘轉動轉盤...水是不是更快靜止?
順時鐘轉動轉盤...是不是拖慢水靜止的時間?

今天下午看到餐桌上有杯水
無聊玩起來...想到的=..="

不知您所指的靜止是指相對於杯子?還是相對於地面?

先建立一個觀念:
兩物若有相對運動時,即會有動摩擦力,動摩擦力造成負的加速度,使得相對速率變小,最後相對靜止,而動摩擦力之大小不因相對運動速度之大小而改變。舉個簡單的例子來說,在地面上,滾動相同的球,滾得快跟滾得慢,兩球與地面動摩擦力均相等,減速率當然相等,滾得快的球花較多時間才停止…..

回頭看看您的問題:
轉動的水在杯中之所以停止(與杯子相對靜止),是因為水與杯內壁之動摩擦力造成的…

現在水已在杯中順時針轉動,當你轉動轉盤時,杯子也因為與轉盤間之摩擦力而隨著轉盤轉動…

情形一:若轉動轉盤為順時針方向,杯子亦順時針轉動,那麼杯壁與水的轉動方向相同,相對速度較小,而動摩擦力不變(動摩擦力之大小不因相對運動速度之大小而改變),水受動摩擦力減速,很快的轉速減小至與杯子轉速相同(即相對靜止),對杯子而言,水停了,但對地面而言,水仍有轉速。此時水的轉速與杯子相同(順時針),若此時讓轉盤停止,杯子當然也停止轉動,而水也就漸漸停止轉動了。

情形二:若轉動轉盤為逆時針方向,杯子亦逆時針轉動,那麼杯壁與水的轉動方向相反,相對速度較大,而動摩擦力仍然不變,因此水受同樣大小的動摩擦力減速,需花較多時間方能使水的轉速與杯子之逆時針轉速相同(當然此過程中,水相對於地面的轉速由順時針到停止再變為逆時針),若此時讓轉盤停止,水仍有逆時針轉動的情形,最後停止。


總而言之,若在順時針與逆時針轉動轉盤之轉速相同的前題下,
1. 若您問的是相對於杯子靜止----順時針轉動轉盤時,杯中的水較快靜止。
2. 若您問的是相對於地面而言----同時停止。(因為不管是順時針轉動或逆時針轉動,水原來對地面轉速相同,摩擦力相同,要減速至靜止的時間當然相同)
不知您問的是哪一種情形?
舊 2004-09-10, 09:47 PM #56
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