堆积链条下落过程中的机械能分析

利用动量定理可计算出链条堆在下落过程中的速度,结果表明在这个下落过程中链条的机械能不守恒。链条堆下落的一个重要特点就是下落部分会带动静止部分一起运动。本文认为正是这个特点,链条堆在下落过程中会有机械能损失,机械能不守恒。并利用运动物体带动静止物体一起运动的牵引模型,分析了在此下落过程中机械能损失的机制。利用这种损失机制,计算得到链条在整个下落过程中的能量损失。计算结果与利用动量定理算得的能量损失一致。     

快链条模型下落运动的探究

为阐明传统链条模型中下落链条悬空部分间不存在拉力的假设存在局限性,本文针对一种以倾斜木棍和细绳组成的快链条模型,对其下落过程进行了数学描述。首先采用冲量定理分析了快链条底端与地面碰撞瞬时的速度变化,其次基于力学原理,建立了定量描述快链条下落过程的微分方程模型。最后实际制作快链条,并使用高速摄影机和Tracker软件对链条的下落进行了记录和测量。结果表明快链条的悬空部分的下落速度快于同高度释放的自由落体运动的速度,从而说明快链条悬空部分间存在拉力。     

快链条现象的研究

研究了2017年IYPT和CUPT赛题中快链条问题.通过建立简化的物理模型,结合动力学过程从理论上解释了快链条现象出现的原因及相关影响参量对下落速度的影响.仿真计算结果表明:快链条中每根杆和水平方向的夹角越大,下落的时间越短;初始释放高度越高,张力做功导致的速度增量越大,快链条较自由落体下落更快;链长越长,下落速度较自由落体越大.制作了具有不同链长、不同夹角的快链条,实验分别研究了水平方向的夹角、初始释放高度和链长对快链条下落速度的影响,实验结果和理论分析基本一致.     

用微元法巧解软绳下落过程的能量损失

很多教科书涉及均质软绳(或者链条)下落或提升的问题.软绳类的问题更具有迷惑性.当求解软绳从桌面掉下等问题时,发现用机械能守恒定律求解和用动量定理求解此问题,得到的结果不一样.文章对这种情况进行了分析,指出软绳下落过程中实际上机械能不守恒,利用微元法严格计算了软绳下落过程中的能量损失,得到其解析表达式.根据能量守恒定律,外力所做的功减去能量损失就是机械能的增量,所得结果与动量定理求解一致.通过具体推导过程澄清了软绳下落过程中的能量损失问题.     

链条桌边下落问题的探究

链条的力学问题在物理学的发展过程中受到人们的关注,并与实际工程应用有着密切联系。"下落链条"作为典型的模型,经常被用来考察学生对于动量守恒和功能原理的理解和应用。然而,对于链条下落运动的认识依然存在着诸多分歧。本文将讨论"链条桌边下落"这一过程中分离点的问题。     

折叠链条下落过程的动力学分析

本文从理论分析和实验模拟两方面对三种不同情况下的折叠链条下落运动进行研究。假设下落链条的机械能不变,建立动力学模型分析链条下落的问题。得出自由端的运动方程后,利用Mathematica模拟出三种初始条件下折叠链条自由端下落距离随时间变化的曲线图。将理论与实验对比分析,两者曲线基本吻合。理论和实验都表明,折叠链自由端的下落并不是自由落体运动。     

利用视频分析软件Tracker研究皮球的弹跳

利用视频分析软件Tracker分析皮球在下落弹跳过程中位移和速度的变化情况,并依据分析的实验数据测量重力加速度以及皮球与地面碰撞时的恢复系数.     

雨滴下落收尾速度的一般讨论

运用流体力学的相关知识,分析了雨滴下落所受的粘性阻力和压差阻力,考虑雨滴在空气中下落半径增加对雨滴速度的影响,得出了雨滴下落速度和雨滴半径的关系,对雨滴下落收尾速度进行了一般讨论.     

碰撞问题的速度矩阵表达和能量损失及传递率分析

以两体碰撞为例, 对碰撞前后的速度关系利用矩阵作了简明表达. 全面分析了碰撞前后的能量组成及 关系, 阐述了资用能的物理意义, 求出了能量损失、 能量传递率等表达式. 本文的分析方法也可推广到多体碰撞问 题中去     

用质心速度讨论一维碰撞问题

利用质心速度讨论了两小球发生一维碰撞后的速度和动能损失。     

粒子束对玻姆鞘层判据的影响

在一维平板鞘层中应用双流体模型在有无碰撞两种情况下分别研究了定向离子束和定向电子束的存在对玻姆鞘层判据的影响.研究所涉及的碰撞主要有电荷交换碰撞、电离碰撞和总能量损失碰撞.工作气体是氩气，气压是常压.通过采用四阶龙格-库塔法，得到了数值解.结果表明定向离子束能减小漂移离子进入鞘层的最小速度，电荷交换碰撞也能减小这一速度；定向电子束使这一速度增加，与定向电子束相关的电离碰撞却使这一速度大幅度降低. 关键词： 双流体模型 玻姆鞘层判据 碰撞     

等轴晶在过热溶液落管中的下落熔化特性研究

研究了NH4Cl等轴晶在过热NH4Cl-70 wt％H2O溶液落管内熔化中的形貌演化过程,并分析了溶液过热度及等轴晶初始尺寸对其下落速度和熔化速率的影响规律和机理.结果表明:等轴晶在过热溶液中下落时,若不发生旋转,其形貌由准轴对称形貌演变成非轴对称准三角形貌;若发生旋转,则有助于保持其准轴对称形貌.通过分析不同条件下等轴晶下落时的阻力系数,认为提高溶液过热度可获得更为光顺的等轴晶外形,增大其下落速度.等轴晶初始尺寸越大,其形貌复杂性提升及下落速度增大,会导致熔化速率加快.在等轴晶下落熔化的过程中,逐渐减小的下落速度减弱了界面前沿对流传质条件,使得单个等轴晶的熔化速率基本保持恒定.     

刚体角动量定理的应用中一个容易被疏忽的问题

刚体角动量定理的应用中一个容易被疏忽的问题游佩林（武汉工业大学数理系，武汉４３００７０）一个小球自由下落与绕固定水平轴转动的细棒碰撞，是个有趣的力学问题．很多工科物理教材都将它作为刚体角动量定理的典型例题，作了详细计算并求出了小球的回跳速度［１］［２...     

相对论粒子的散射与低速粒子的散射

研究了相对论粒子间散射的规律,推导了相对论粒子间散射的洛伦兹因子公式.结果发现:如果两个粒子的静止质量相同,则粒子在高速时的碰撞规律和低速时的碰撞规律相同,即两个正碰粒子互换速度;如果两个粒子的静止质量不同,则粒子在高速时的碰撞规律和低速时的碰撞规律不同,高速正碰时重粒子将损失大部分能量,轻粒子的速度将接近光速,而不等于重粒子速度的2倍.     

Cq+(q=1-4)与He,Ne,Ar碰撞的电子损失截面测量与研究

在中能区测量了C^q+(q=1-4)与He,Ne,Ar气体原子碰撞的电子损失截面,计算分析了入射离子损失两个电子与一个电子的总截面比 R₂₁. 单反应道分析无法完全解释所有实验结果,必须同时考虑入射离子的电子损失、电子俘获和靶原子电离各种出射道间的耦合作用. 对于不同靶原子的碰撞,入射离子损失一个电子和两个电子的速度阈值可以由屏蔽和反屏蔽理论解释. 然而,该理论不能完全解释截面比 R₂₁ 关键词： 离子-原子碰撞 截面 电子损失     

浅探纸锥下落快慢与纸锥大小的关系

引导学生通过实验探究了锥角与扇形半径对纸锥下落速度的影响,得出锥角越小,下落越快,且下落时间与扇形半径无关的结论.     

甘油液滴与水平固壁面碰撞力的试验研究

本文通过搭建液滴碰撞试验台,研究了甘油液滴分别撞击干燥水平壁面和带液滴壁面时碰撞力随时间的变化规律。研究结果显示:液滴撞击干燥壁面时,碰撞力峰值随碰撞速度与液滴直径的增大而增大;不同液滴直径与碰撞速度下的无因次碰撞力-无因次时间曲线明显贴近,无因次碰撞力峰值随液滴雷诺数增大而具有下降趋势;撞击带液滴壁面会使碰撞力峰值减小,碰撞力持续时间延长,液滴撞击带液滴壁面与干燥壁面的碰撞力峰值之比随碰撞速度增加先减小后趋于平缓。     

落磁法演示楞次定律实验中磁环运动规律的探究

在落磁法演示楞次定律实验的基础上,对磁环的运动规律从理论推导到实验验证做了初步的探究。介绍在磁环下落速度与时间以及下落速度与电阻率的关系。     

用落球法测量η实验中小球下落速度的辨析

用落球法测量η实验中小球下落速度的辨析张兆钧（西安交通大学物理系７１００４９）测量液体的粘滞系数有多种方法，落球法是其中一种．它适用于粘度较大，有一定透明度的液体，这种方法需要测量小球在盛有液体的圆管内匀速铅直下落时的速度．由于小球在下落运动时，受到...     

浅论Kane难题

文章研究了刚性球壳与固定的刚性水平面的碰撞,在动能损失计算式中引入了碰撞点的切向末速度与切向初速度之比,根据能量守恒定律指出了合理的k值范围,从而指出了Kane难题即碰撞过程中的动能损失小于零的原因。