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輕棒會頂球,所以不用出向心力(A同)
輕繩向心力不夠,還不到h就掉了(BC同)
人站在地表,怎麼不往地心掉?
功夫派~ 冰語

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補充,BCE在最高點時,有水平方向的速度在
AD則是瞬間靜止
功夫派~ 冰語

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我不太想畫圖呀

球受兩個力
一個是重力,一個是碗(棒、繩)的力
重力往下,碗棒繩的力往圓心
但注意一點,棒子可以向圓心拉球,也可以往反方向推球,這是碗和繩做不到的

球在圓周上,有兩個加速度,一個是向心加速度,一個是切線加速度
向心加速度是因為速度方向改變而來的,切線加速度則會讓球愈來愈慢
而那兩個力,就是支持兩個加速度用的
比方 (B)(C)(E),當球跑到某個高度的時候,碗繩剛好不用出力,重力負責提供兩個加速度用
這瞬間,就是球要離開碗的瞬間,或繩沒有張力的瞬間
下一瞬間,球就會離開圓的軌道,但這不是最高點,他的移動方向還不是水平,只是跟不上圓的軌道了
之後呢 ? 球拋物線的方式微微上去再掉下來,但過程中都存在固定的水平速度
所以最高點 h1 一定比 h 低 .... mgh = (1/2)m(v水平)^2 + mg(h1)
h > h1
如果是 (D)
同樣有一瞬間,棒不出力,重力一樣負責提供切和向心加速度
但下一瞬間,球不會離開圓軌道,因為棒子被強迫頂住球繼續逆時針往上轉
這時球的受力變成重力和棒頂,加速度一樣向心和切線
最高點呢 ? 最高點mgh = mgh1 ,這時速度為 0
(A) 的話h 高度不夠,所以根本沒有碗出力 = 0 的那一瞬間
最高點一樣 mgh = mgh1 ,這時速度為 0

人在地表之所以沒有往地心掉,因為地表出力擋住呀
你踩的地方,該處一樣施力稱住你的重量,這是正向力(並且是接觸力)
但同步衛星呢 ? 同步衛星地表沒有稱住
這兩個情況,地表的情況明明就多一個力施加其上
力學列出的式子怎麼會一樣呢 ?
功夫派~ 冰語

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你們學力學
每個瞬間的位移、速度、加速度、受力大小和方向、能量變化
都要試著分析清楚呀
功夫派~ 冰語

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這就是你們要想的地方呀
重力固定值,固定向下方向
碗繩呢 ? 碗繩的作用就是讓球沿著圓周的軌道走
當向心的合力不夠的時候,他會自動產生向圓心的正向力補足向心力
輕棒呢 ? 它不但能在向心的合力不夠時,產生向圓心的力補足向心力
它在向心合力太多的時候,一樣可以產生反方向的力去抵消,讓球不會往內跑
這點是碗繩做不到的

再來,向心的合力夠不夠拿來當向心力 ? 這點決定 N = ?
也是你的問題的關鍵
這題球的力只受重力和碗繩的力
所以重力夠不夠拿來當向心力成了關鍵
球沒高過圓心時,球的向心力是↖,重力是↓
這表示重力不但不能當向心力,反而要 N 出更多的力去抵抗
讓 N - Wcosθ = 向心力 (向量的等式)
所以 (A) 不會有 N = 0 的瞬間
就算 (A) 到了最高點 h, v = 0 ,向心力 = 0, N 仍然要 = Wcosθ
而 Wsinθ 則讓球的切線速度愈來愈慢
而這也使得向心力會愈來愈小
球如果到了右上區 (B)(C)(E)
向心力的方向是↙,W 仍然↓
這時 N+Wcosθ = 向心力
愈上去,θ愈小,Wcosθ愈大,速度愈慢,向心力也愈小
當然就會有一瞬間 Wcosθ = 向心力,而 N = 0
你也可以想,如果球都沒脫離圓周
到 h 高度時
N + mgcosθ = 向心力 = 0
N 是負的
所以這過程中一定有一瞬間,mgcosθ = 向心力,然後球就離開圓軌了

輕棒就不一樣了,輕棒能提供負的 N
過程仍然 N = + → 0 → -
但可以不脫離圓軌到最高點 h

上面的θ是重力方向和向心方向取銳角
功夫派~ 冰語

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應該這樣說
(C)(E)
能完成圓周運動的最小速度Vk
(C)(E)能到達高度h的最小速度是一樣的意思
但和這題的 V0 是不同意思
Vk > V0


而(D)能完成圓周運動的最小速度Vk = V0 是一樣的
功夫派~ 冰語

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其實沒那麼難啦
首先你要想到球有無內掉的可能
內掉了,一直有水平速度在,能量守恆,最高點到不了 h
然後再判斷誰會內掉
(D)不會(B)(C)(E)會
功夫派~ 冰語

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