有关引力场高斯定理的探讨

基于牛顿的万有引力定律与静电场的库仑定律相似, 均满足平方反比定律, 对引力场的高斯定理进行 了探讨. 运用类比思想, 引入虚引力场强度, 提出了一种巧妙推导引力场高斯定理的新方法, 并用该方法推导出引力 场高斯定理的两种不同的表达形式, 同时对此做出了相关的分析. 理论表明该方法极其简单明了, 易于理解和掌握 运用, 具有一定的推广价值     

引力场中的g和v

类比是人类认识事物的一种基本思维方法。它既不同于从一般推导到个别的演绎法,又不同于从个别推导到一般的归纳法,它是属于从特殊到特殊,从个别到个别的推理,在物理教学中占有极其重要的地位。本文通过对静电力和引力的类比,引入描述引力场的育关物理量以及高斯定理。 比较库仑定律和万有引力定律的数学表达式,发现它们具有惊人的相似之处:它们都服从平方反比定律,库仑定律中的q和万有引力定律中的m相当,库仑定律中的1/4πε和万有引力定律中的G相当,但它们也有各自的特殊性:万有引力总是引力,库仑力却可以是引力,也可以是斥力;还有库仑力存在于两带电体之间,而万有引力存在于任何两物体之间,我们可以将有关静电场的知识结构、研究方法移植于引力场中,如用场强研究力的性质,用势的概念研究场能的变化,用力线形象地描绘场,用高斯定理简便地计算空间各点的场强等。 类似于静电场,任何物体在其周围的空间激发了一个“引力场”,并对处在其中的任何物体有力的作用,     

反场构型等离子体中Grad-Shafranov方程的数值解

基于反场构型(field-reversed configuration)渐近理论,编写了反场构型等离子体中二维Grad-Shafranov方程的数值模拟代码,研究了不同拉长形状的反场构型剖面.通过模拟,得到了磁面坐标系中反场构型等离子体压强及梯度分布,同时求解了大拉长比、不同分界面(separatrix)类型的磁通量分布.研究结果表明,等离子体压强梯度随着磁通量呈线性增长,在分界面处发生突变;分界面处的等离子体压强越高,分界面内部的压强会更高,即具有更高的等离子体β值,反映了反场构型较好的约束效果.     

物体在地球隧道中的运动

本文描述了地球重力在地球内部和外部的分布,分析了物体在地球内部隧道中的运动,证明了物体在地球隧道内部受到的万有引力与简谐振动质点所受回复力遵循的规律相同。通过简谐振动的性质计算出物体在地球隧道(过地心的直径)中的运动周期约为84min、运动最大速度约为7.9km/s等。本文进一步推导了连接地球表面的任意两点的通过地球内部的一条弦线中的物体的运动,得出其周期与过地心的地球直径隧道周期相同。更重要的是:本文分析比较了地球为匀质球体的理想情况和真实质量分布情况下物体在隧道内的运动情况的差异,使用Matlab对两个模型下物体的运动进行模拟,并得出结论:在真实地球模型下物体运动得更快,到达地球另一端的时间更短。     

利用"万有引力场的高斯定理"计算 地球表面某处的重力加速度

通过量子理论推导及类比电场来建立引力场高斯定理的概念,并根据布伦地球密度分布模型及受力情况分析得出地球表面某处的重力加速度计算公式,为重力加速度的理论计算提供了一种全新的思路和方法,对误差可能产生的来源也做了相关分析和探讨。     

求解弱对称性静电场问题的高斯法

从高斯定理的运用环境和优异性出发,讨论了将非对称场问题转化为对称场问题的处理办法,从而将高斯定理运用于解决非对称性静电场问题。     

物质密度分布的数值回归计算

由物体的万有引力场分布，回归计算其密度分布。     

关于电场叠加问题的讨论

高斯定理本身没有非要孤立带电体不可的限制．将电场叠加原理应用于金属带电体系统时，必须注意到金属带电体在电场中的电荷重新分布．本文从理论上阐明用静电平衡时任一带电导体的分布电荷代入高斯定理计算的电场强度实际上已经是合电场，无须考虑其它带电体的电场的遗缺．     

关于电场叠加问题的探讨

高斯定理本身没有非要孤立带电体不可的限制，将电场叠加原理应用于金属带电体系统时，必须注意到金属带电体在电场中的电荷重新分布。本文从理论上阐明用静电平衡时任一带电导体的分布电荷代入高斯定理计算的电场强度实际上已经是合电场，无须考虑其它带电体的电场的遗缺。     

物质密度分布的数值回归计算

由物体的万有引力场分布，回归计算其密度分布．     

一个关于大气压强的疑难问题及其解决

通过解决一个涉及地球场中大气压强的疑难问题，说明了大气压强本质上是由大气分子热运动而产生的宏观效应。该压强小于由于大气重量所产生的压强。     

用高斯定理计算无限大平板间电场强度

高斯定理是大学物理电学部分的重要知识,运用高斯定理可以求解对称的场强。无限大带电平板的场强,无限大平板间充满均匀电荷的场强,无限大平板间充满非均匀电荷的场强这些特殊的场强均可以通过高斯定理求解。     

计算轴对称场的一种方法

本文仅用积分形式的高斯定理和环流定理得出了计算轴对称场的一个公式     

电位移矢量仅与自由电荷有关吗?

一九八二年出版的《研究生入学物理试题汇解》一书第267页上写道:“由电介质中的高斯定理 D·ds=∑q可知,D仅与自由电荷的分布有关.用D来描写电介质中的电场时,可以不必考察束缚电荷的分布”.我认为这种提法并不恰当,例如均匀电场E0中放一中性介质球,球表面的束缚电荷产生的场E′是不均匀的,因而总场 E=E0 E′也不均匀,如图1所示.在球外的真空中,D=ε0E≠ε0E0,可见D不仅与激发E0的自由电荷的分布有关,而且也可能与束缚电荷的分布有关.原因是高斯定理只反映矢量场的一个侧面,单靠它不能把矢量场的分布完全确定下来.为了确定电位移矢量…     

基于光纤光栅传感的模压腔内压强分布式测量

针对模压腔内压强分布式测量的需要,研制了等强度梁结构的光纤光栅压强传感器.该传感器的波长改变量与压强之间的线性度达到0.999 92.将六个研制的微型光纤光栅压强传感器镶嵌于模具内部,通过圆柱形刚性金属杆传递压力,实现了模压腔内部多点压强分布式测量,取得了很好的实验结果.实验研究了粉末状材料挤压成型过程中模压腔内压强的分布以及变化规律.     

光学方法测量气流场压强分布的研究

利用迈克耳孙干涉仪、可调狭缝、CCD成像来研究气流场的压强分布情况.首先测得气流场压强变化与空气密度变化的关系,再利用计算机技术将静态时的空气干涉图样与有扰动情况下的干涉图样叠加,得到气流场的类似莫尔条纹的等压强线,最后对实验结果进行定性的物理分析.     

高斯定理应用举例——求解电力线方程

大学普通物理静电学教学中,高斯定理的应用举例常限于求解球、柱、面状电荷分布的场强。本文提供两个例子,可把高斯定理应用于求解电力线方程。一般地说,在直角     

非平行板电容器电场和电容的简化计算

用高斯定理求得非平行板电容器的场强和电容，计算方法简便，场的表达式简明，场的图象清楚。     

航天器测距达纳米级

<正>相距二百多公里的一对卫星打破了精密测距方面的纪录,有助于测定地球的重力场分布。测量地球物质大幅度运动(如洋流或冰川移动)所致万有引力的微小变化,是监测地球物理过程的有效方法。引力场的变化将导致两颗在轨卫星间距的改变;而航天领域已经发展了成熟的技术,利用激光干     

含源轴对称轴外场的一种计算方法

利用高斯定理和环路定理及轴对称性,给出了由对称轴上的场计算含源轴外场的一种方法。