椎体上滚物理演习实验.doc

大学物理演示实验论文

姓名:李方舟

学号:11740116

专业:资源科学与工程

班级:1101

大学物理演示实验论文

研究课题:椎体上滚原理及其应用

摘要:

椎体位于最低位置时，其距离较短，因此导致其重心位置较之最高点有所上升。通过运用重心的高度差，椎体得以从低处向高处移动。在演示过程中，观众会感觉到椎体仿佛在没有外力作用的情况下，沿着轨道向上攀登开元棋官方正版下载，直至达到轨道的最高端。

为什么椎体会上滚

双锥体被置于导轨的底部。随后，双手轻轻地将双锥体放置，它便缓缓地从低处开始，沿着导轨向上移动。

最终停留在导轨的最高点。双锥体沿着轨道逐步攀升，仿佛违背了我们所掌握的物理定律。

对椎体上滚的分析

众所周知，在重力的作用下，物体的重力势能能够转换为动能kaiyun官方网站登录入口，导致其重心位置下降。关于双锥体，人们普遍相信……

滚动的运动亦不例外。尽管双锥体在滚动时似乎是从低处向高处移动，然而其重心实际上是在上升。因此，我可以以重心作为

突破点对椎体上移进行进一步探究。

时重心却仍下落的论证

尽管观察到的景象似乎锥体正在向上滚动，然而若从侧面仔细观察，会发现锥体的重心实际上是在下降的。

产生错觉的根源在于，人们误以为这两根支撑杆虽然是在向上举起，但它们之间的间隔却在持续变宽，换句话说开yun体育app官网网页登录入口，杆子

锥体支撑点正逐渐向外偏移。在正常情况下，我们所说的重心通常是指物体的几何中心位置。对于锥体而言，其重心则位于锥体的几何中心。

心的位置集中于锥体内部的中心点，而非物体表面。该重心的确切位置位于锥体中心轴的正中央。

圆锥形物体已经完全嵌入到了支撑结构中，经过精确的测量，我们能够运用几何学的原理进行如下详细的推算：

在理想状态下，若忽略摩擦力以及椎体的旋转效应，我们可以设定椎体的顶角为α，导轨的夹角为β，以及导轨所在的平面。

该倾角θ（其正切值为导轨宽窄两端的高度差除以导轨宽窄两端的距离）因此，可以表示为：，

sin(α/2)> cot(β/2)* sin θ

圆锥将持续上升，直至其两端的金属轴触碰到导轨（也就是你图中圆锥的重心无法再继续向下移动）。

降),实际情况圆锥会转动,再加上运动惯性,圆