撞球滾動-滾動方式 - 撞球

Daph Bay avatar
By Daph Bay
at 2012-01-04T00:00

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圖片參考:http://imgcld.yimg.com/8/n/AB08142426/o/1012010400...
如上圖所示,質量為m半徑為r的母球靜止於撞球桌面上,水平的球桿距離桌面的高度為h,球桿以此高度施加水平的固定力量F撞擊母球,撞擊的時間為t。已知撞球與桌面之間的動摩擦係數為 ,若在球桿撞擊母球後,母球作單純的滾動 ,求高度h。
轉動慣量I=(2/5)mr^2
此題球會如何滾動?
會先向前滾,在向後滾,可否能像下方的例子,撞擊於撞球質心上方,寫出其力的關係式,說明來回滾動靜摩擦力fk & 撞擊力F,分別之方向? 計算合力矩應該相加or相減?
老師有說到一點,如果球桿打撞球質心位置下方一些,
球會滾回來!!
請問算此題需要計算動摩擦力?
外力Fext=m*acm [F&a為向量]
下方的計算過程,雖然有列出靜摩擦,但是最後因為滾動,
而不考慮其靜摩擦力。
倘若撞擊位置為撞球質心上方一點,則會有一下關係式:
Fext=macm [F&a為向量]
F-μkmg=m*acm
而力矩τ=F(h-r)+μ kmgr=Iα=(2/5)(mr^2)*(Vc/t)
[因為撞擊F與靜摩擦力同向(球向前滾動)故相加=Iα]
∵衝量J=F*dt=dP ∴F=(mvc)/t
[(mvc)/t](h-r)=(2/5)(mr^2)*(Vc/t)
h=(7/5)

已更新項目:
更正:應為動摩擦力
2 個已更新項目:
更正:h=(7/5)r
3 個已更新項目:
球桿對球無摩擦力,球對桌子有摩擦力!!
我想問的是為什麼力的關係是列出後,求h高度,動摩擦力又不計算(忽略)?
如球桿撞擊及球的質心下方一小距離處,球會向左滾?
4 個已更新項目:
OK
感謝Peter,The Game的回答。
此題撞擊球的位置,F與質心平行,位置略低於質心下方。
他滾動方式會是如何?
撞擊後:
球向右滾動一小段距離再向左滾動?
球會向左滾動?
5 個已更新項目:
可能有點誤解我的意思,如果今天我拿球桿撞球向x軸移動,
有沒有可能撞擊的哪個位置,球會向-x軸移動(意即反向)。
Tags: 撞球

All Comments

Regina avatar
By Regina
at 2012-01-05T10:32
讓我試著回答你的問題
首先,你的計算式中出現觀念不對的地方。就題目要問的問題,球被球桿擊出後,球便以純滾動方式前進,純滾動時沒有滑動摩擦力,而球的滾動摩擦力則可忽略。
因此解題的切入點為,施力F所產生的衝量 Ft 給球的質心一個初速度 V,施力 F 同時也對球的質心產生一個力矩的作用,並讓球繞其過質心的轉軸一個初角速度 w。球能以純滾動前進,此初質心速度 V 和初角速度 w 間必須滿足純滾動的條件,即 V = r w。答案便可立即算出來,這題相當簡單並不複雜。詳細的計算如下
圖片參考:http://imgcld.yimg.com/8/n/AB06770403/o/1012010400...

至於球桿撞擊位置如何影響球的最終運動,則要考慮質心的平移速度與繞質心轉軸轉動的角速度受摩擦力影響的關係來判斷。
球會出現以純滾動往前或往後滾動或最後出現靜止的情形,主要是看施力點在何處來決定。你的老師說的沒錯。
2012-01-04 17:01:28 補充:
球要出現向左或向有偏轉,撞擊點必須落在偏離過質心垂直線左右一位移處,也就是所謂的切球的擊球方式,球的運動才會循著弧線往左或往右方滾動。
Kumar avatar
By Kumar
at 2012-01-05T21:41
其實我不懂你的問題在哪裡?
另外,
"已知撞球與桌面之間的動摩擦係數為 ,若在球桿撞擊母球後,母球作單純的滾動"
這句話意思是,"球杆對母球是無摩擦力,球對球桌有動摩擦力"嗎?
2012-01-04 16:53:39 補充:
圖片參考:http://imgcld.yimg.com/8/n/AA00065974/o/1012010400...

Fx=max
=>F*T=m*V =>V=FT/m
為小黑點o點取力矩
Io=Ig+mr^2=7/5*m*(r^2)
Mo=Io*W
其中W=V/r
F*T*h=7/5*m*(r^2)*(V/r)
=>F*T*h=7/5*m*(r^2)*(FT/m)
=>h=7/5*r
2012-01-04 23:52:51 補充:
我是把它想成
向下給一個F,就比較容易理解為什麼會往左轉了,
可以自己做做實驗就能理解
2012-01-04 23:55:02 補充:
是否會往右滾再左滾,我也無法給你正確答案了。
我只知道會往左滾

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Charlie avatar
By Charlie
at 2011-12-29T00:00
麻煩大大幫我翻譯下面這段文章,不必完全照著一字一句翻譯,只要意思大概沒錯就可以了,以口語化為主。
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By Steve
at 2011-12-21T00:00
我想找花蓮的一家撞球館名叫〝大贏家撞球店〞,希望好心的大大為我指示一條明路,告訴我地址......

找撞球相關工作

Barb Cronin avatar
By Barb Cronin
at 2011-11-01T00:00
找撞球館工作,有人可以介紹一下嗎?
區域為:新莊、泰山、蘆洲、三重、板橋、中正區
希望有撞球球友可以幫我介紹一下。

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By Steve
at 2011-10-21T00:00
這是我要去的行程:
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撞球哪裡好玩了??

Isabella avatar
By Isabella
at 2011-10-19T00:00
問題如上
請告訴我??
Update:

是這樣嗎?
但是我打過很多次了
都是被找去 以前覺得沒啥
實際去打了之後
還是覺得沒啥好玩爺
就�� ...