空碗变鱼

单摆的周期公式T=2π√l/g适用于惯性系，即单摆的悬点相对地面处于静止状态或匀速运动状态，而不适用于非惯性系，当单摆的悬点有加速度时怎样求周期呢?下面介绍用“惯性力”求其周期。     

读者来信

《大学物理》86年第10期<非惯性系解题探讨>一文,其结论是正确的,但分析有些不妥,容易在基本概念上引起混乱. 大家知道,在非惯性系中研究力学问题,必须加上惯性力后,才能应用牛顿定律,而这种惯性力的效果可以和一个力场等效,它相当于改变了原来的引力场强度. 在该文所讨论的问题中,当烧坏以加速度α上升时,杯中的水(质量为M)和木块(质量为m)都要受到竖直向下的惯性力F水=Ma、F木=ma,这惯性力和原来的重力方向一致,使水和木块超重.重力似乎变成了 这里的,是在以a的加速度竖直向上运动的非惯性系中所具有的等效重力加速度.但是,无论是杯中的…     

变悬点变摆长单摆运动分析

用两种方法导出了变悬点变摆长单摆的加速度和运动微分方程，分析了小球作周期振动的条件，讨论了角速度最大值的位置，并通过计算机数值计算，画出了小球作周期振动时的相图。     

非惯性系中单摆周期研究

 高中物理“单摆”的考查重点是单摆周期的计算,其中尤以在匀变速运动系统中的单摆周期的计算为难点。传统方法是求出单摆的等效重力加速度ｇ′,代入周期公式Ｔ=2πｌ/ｇ′即可。而等效重力加速度ｇ′的求法是:先确定单摆在系统中的平衡位置,然后求出平衡位置时摆线对摆球的拉力Ｔ′,最后确定ｇ′,ｇ′=Ｔ′/ｍ,ｍ为摆球质量。上述方法能有效地解决问题,但其物理意义不明显。本文拟从动力学角度出发,在非惯性系中讨论此问题。首先就一般情况,得出一个普遍适用的公式,然后对几种特殊情况加以分析。1.沿倾角对α的斜面匀加速上滑的非惯性系实例:放在沿斜面匀加速上滑的小车中的单摆。     

平移非惯性系中的能量关系

探讨了平移非惯性系中质点组的动能定理、功能原理、机械能守恒定律的形式．     

如何实现宏观量子单摆

利用等效质心方法描写单摆运动,经典力学通过牛顿方程得到摆球在空间做周期振动,而量子力学却给出完全不同的结论:摆球做无"周期"的随机运动.本文分析了量子力学等效质心模型成立的条件,在此基础上计算了经典单摆过渡至量子单摆的实验条件,表明在目前的实验水平上观察宏观摆球(微米量级)的空间量子跃迁行为是简便易行的.     

单摆周期的数值计算

单摆在小振幅情况下可近似看作简谐振动,根据其振动的微分方程,可以直接获得单摆振动的周期.本文用数值方法,计算了一般情况下单摆的振动周期,并与小振幅近似的结果作了比较.     

再探无固定悬挂点单摆的周期

《物理通报》2009年第4期刊登了《探讨无固定悬挂点单摆的周期》[1]一文,深入浅出地探讨了无固定悬挂点单摆的周期问题.但笔者认为文中存在几个问题.(1)动能定理只适用于惯性参考系,不适用于非惯性参考系;(2)在惯性参考系中不考虑惯性力;(3)动量守恒定律只适用于惯性参考系,不适用于非惯性参考系.考虑了以上问题后,笔者对这个     

“浴盆涡旋”现象的一种解释

 “浴盆涡旋”、台风的气旋等自然现象,在转动的地面非惯性系中看来是由科里奥利惯性力引起的.本文用普通物理的方法,先在地面惯性系中应用角动量守恒定律和流体连续性方程     

利用力传感器测量单摆周期

由于单摆摆线张力水平分量TH的周期与单摆的振动周期一致,因此,利用力传感器采集TH随时间变化的数据,经相应处理可得单摆的周期.该方法操作简便,精确度高,实验重复性好,易于在中学物理实验教学中实施.     

非线性振动中周期与振幅和能量关系的级数表达式

针对一般的一维非线性振动问题,讨论了周期与振幅和能量关系的级数解法,给出了直到4阶的表达式和相关结果,并用单摆和中心力场的严格解进行了验证.     

一种采用双换能器和摆式结构的宽频振动能量采集器

针对悬臂梁振动能量采集器在大振幅振动下梁容易断裂的缺点,本文提出了一种基于摆式结构的具有宽频和倍频特性的振动能量采集器,该采集器由两个Terfenol-D/PMN-PT/Terfenol-D磁电换能器和嵌有六个磁铁的旋转摆构成.文中建立了摆式结构的摆动方程,分析了采集器的频率响应特性以及谐振时的机-磁-电转换特性,并对采集器输出电压波形进行了频谱分析.理论和实验研究表明:该采集器具有宽频和倍频特性,采集器样机在1 g(1 g=9.8 m/s~2)有效值加速度振动下,向下扫频时的半功率带宽达到4.8 Hz,且能在f=16.9 Hz的振动下获得3.569 mW的负载功率.利用双换能器以及采集器的倍频和宽频特性,能有效地提高低频时采集器的输出功率.     

传感器和Origin7.0软件在电脑控制韦伯福斯摆的实验研究中应用

研究用电脑控制韦伯福斯摆的实验中,用光电传感器、位移传感器和力传感器测量摆的振动周期和摆幅、角速度等及弹簧的劲度系数,由此来学习一种测量刚体转动惯量的方法。     

从机械能守恒的角度推导单摆简谐振动的周期

本文给出了利用基本的物理原理结合高等数学公式的方法推导单摆做简谐运动的周期公式,可以简明扼要地理解单摆简谐运动的过程.     

复摆的振动分析

研究复摆的非线性振动，从能量和摆角两个方面来分析它们对复摆运动的影响，用第一类完全椭圆积分求出了复摆振动的解和周期，对非线性特征进行了分析。     

扭摆法测转动惯量实验装置的研究

传统的扭摆法测转动惯量多使用单线摆、三线摆等,针对传统的扭摆法测转动惯量装置的一些缺陷,比如由于产生摆动、计时方法不科学使计时结果不准确、装置不能保持在水平面上转动等造成的测量误差较大的问题,研究制造了一种新的实验装置。这套装置用涡卷弹簧提供扭摆的动力,用光电对管配合单片机进行精确计时,并且采用了变面接触为线接触等多种减小摩擦的设计来提高测量精度,使误差大大减小了。整套装置具有测量结果精确、操作简单、体积小、能测量不规则的及难以直立的物体的转动惯量、能很好地验证平行轴定理等优点。     

近线性悬丝对扭摆周期的影响及其改善办法

本文从理论上分析了具有近线性弹性系数悬丝的扭摆在衰减振动时周期的变化规律,得到了与实验相符的结果,提出了如本底扣除法、双悬丝预应力法等几种消除周期变化影响、提高测量精度的方法。 关键词：     

PERFORMANCE AND DYNAMIC STABILITY OF GENERAL-PATH CENTRIFUGAL PENDULUM VIBRATION ABSORBERS

Centrifugal pendulum vibration absorbers are a type of tuned dynamic absorber used for the attenuation of torsional vibrations in rotating and reciprocating machines. They consist of masses that are constrained to move along specific paths relative to the rotational axis of the machine. Previous analytical studies have considered the performance of single absorber systems with general paths and of multi-absorber systems with a specific path type. In this paper, we investigate the performance and dynamic stability of systems comprised of multiple, identical centrifugal pendulum vibration absorbers riding on quite general paths. The study is carried out by considering a scaling of the system parameters, based on physically realistic ranges of dimensionless parameters, which permits application of the method of averaging. It is found that the performance of these systems is limited by two distinct types of instabilities. In one type, the system of absorbers lose their synchronous character, while in the other a classical non-linear jump affects all absorbers identically, leading to highly undesirable system behavior. These results are used to evaluate two common types of absorber paths, namely circles and cycloids, including intentional mistuning of the absorber frequencies. The results are used to make some recommendations about the selection of paths to achieve design goals in terms of absorber performance and operating range. The analytical predictions are confirmed by numerical simulations.     

一种利用LNG冷能的空气分离装置新流程

本文介绍了一种利用LNG冷能的空分装置新流程,其特征在于采用了由LNG冷能冷却的氮气内循环和氮气外循环低温压缩节流制冷系统、LNG的余冷冷却的氟里昂为载冷剂的压缩空气冷却系统和两段式LNG与循环氮气的热交换器。对不同工况的计算结果显示,生产每公斤液氧的能耗比不用LNG法节电60％-73.5％,理论上的节能效果优于在查阅文献和专利的其它方案。     

A study of the effect of inertia blocks on the stability of the vibratory system and the performance of vibration isolation

Resilient vibration isolators and inertia blocks are commonly used by building services engineers to isolate vibratory machines in buildings. They are selected in practice according to the force transmissibility method and some crude methods or the experience of building services engineers. These methods, however, can produce inaccurate predictions, and a power transmissibility method has recently been proposed to assess the performance of vibration isolation. In this paper, normalized average vibration velocities and overall rotational velocities are proposed to study the stability of the vibratory system. The result shows that the use of an inertia block primarily does not improve the performance of vibration isolation, but does increase the stability of the vibratory system regardless of whether the machine is of even or uneven mass distribution and whether it is driven by the vibratory force or the rocking moment.