物理中的摆线路径
摘要：用一块木板上的黑板用一支粉笔通过孔插入一个半径为R的木盘的中心，木盘在黑板的粉笔托上不滑动地滚动，并在黑板上绘制一个摇摆曲线，这是一种流行的课堂展示。在这里，导出了P点的路径的参数方程与时间的关系，该路径是由盘的质心(cm)的平动运动和围绕该质心的P点的旋转运动的叠加所形成的，对于r = R（摇摆曲线），r < R（缺脚摇摆曲线）和r > R（膨胀摇摆曲线）。进一步表明，在没有滑动摩擦的情况下，P点的路径仍然是一个摇摆函数，但是位置的正弦余弦坐标的时间依赖性被修改了。类似地，推导了绕围绕恒星绕行的行星上的一个月亮的轨道的参数方程与时间的关系，其中轨道是共面的。最后，找到了在无阻尼电子自旋共振过程中磁化向量路径的一般参数方程与时间的关系，这表明在某些条件下可以出现摇摆路径。
作者：David C. Johnston
论文ID：1809.03871
分类：Popular Physics
分类简称：physics.pop-ph
提交时间：2019-09-20