物理量单位的智能导出算法及其应用

推导物理量的单位是物理作业中不可缺少的重要环节。提出一种物理量单位的智能导出算法,即计算机根据物理量的运算式自动推导出待求物理量的单位。实验结果表明,物理量单位导出及换算算法的结果正确,对算术运算式中的物理量单位导出及换算的正确率为100%,且物理量数值的运算正确。     

物理量正负号刍议

在物理教学中讲清楚物理量正负号,并提出解决原则和处理方法,对搞好物理概念、定理、定律教学,准确理解物理量的意义,具有重要的作用．笔者根据多年的教学实践,对物理量正负号进行探讨,抛砖引玉就教于同仁们．     

物理量数量级估计的探讨

探讨了掌握物理量的数量级、进行数量级估计的作用和方法,以及物理量的数量级与物理学知识结构的联系。     

量纲分析在大学物理热力学部分中的教学应用

本文首先简单介绍了量纲分析中的齐次定理和∏定理,然后具体例举了量纲分析在大学物理热力学部分的教学应用.我们的求解过程是:分析例举可能相关的物理量;写出各个物理量的量纲表;分析量纲表,确定相关的物理量和独立量纲;设定无量纲量等式;列出量纲指数方程组并求解.     

掌握物理量的关联对学习物理的重要意义

物理学研究中,在提出物理量的同时,也指出了它们之间的联系、相互影响、相互制约的关系,即物理量的关联.只有从认识物理量的关联着手,才能学好物理学.1 物理量的关联 物理的力、热、电、光、原子物理等各个部分,每一部分的物理量与各个部分之间物理量都存在着联系,这种联系的方式总结起来可以分为三类:     

修正采样定理与周期现象的实验研究方法

信号与系统理论中的采样定理,要求采样时区无限宽,采样数据无限多,这是一种理想化情况.实际采样时区宽度和采样数据量只能有限,采样定理难以用来探索物理量随时间变化的规律.结合物理学实验研究的需要,我们提出了修正采样定理.利用修正采样定理和周期物理量的有限多个采样数据,可以准确捕获周期物理量的演化规律.方法是,取尽可能小的采样周期Ts和尽可能多的观测次数N.观测周期物理量产生N个采样数据,先找出物理量的周期T.然后通过重复观测来调整Ts和N,使NTs/T等于整数.计算采样数据的频谱Xs(f),利用修正采样定理和Xs(f),快速得到周期物理量的频谱X(f).依据X(f)重建周期物理量随时间变化的规律.以大摆角单摆为例,展示研究周期现象规律的方法和过程.     

物理量单位中物理文化探索

介绍了基本物理量的发展史、物理量国际单位制（SI）在建立过程中体现的物理文化内涵以及在物理量单位中引人人文元素的发展与传播     

对三量纲制的讨论

 物理量是在量度物质属性和描述物质运动状态时所用的各种量值,最基本的物理量有时间、长度、质量、温度、电流强度、物质的量和发光强度,其余的物理量则是按它们各自的定义由基本物理量组合而成;量纲是用于表示一个物理量怎样由基本量(包括这些量的幂指数)组合的式子,量纲的原始含义是测量,它只是表明物理量的性质而不表明其大小,因此量纲只是用于定性地描述物理量,在动力学领域,人们选定长度L、质量M及时间T作为基本量纲,也称三量纲制。为什么取三量纲制?能不能取更少的量纲?二量纲制、一量纲制甚至无量纲制,会给物理世界带来什么样的影响呢?     

强降水过程中垂直螺旋度和散度通量及其拓展形式的诊断分析

在垂直螺旋度的基础上,定义了散度通量,水汽垂直螺旋度和水汽散度通量三个宏观物理量.针对两次强降水过程,利用NCEP/NCAR实时分析资料对这些物理量进行诊断分析,结果表明,这些物理量能够比较准确地综合表征强降水系统所共有的典型动力场垂直结构,进而与降水系统的发展演变密切相关.这些物理量垂直积分的异常值区与观测的6 h累积地面降水具有良好的对应关系,表明它们对强降水的落区和降水系统的发展移动具有良好的指示预测意义.NCEP-GFS每日四次6 h预报场资料的计算表明,垂直螺旋度和散度通量及其拓展形式（水汽垂直 关键词： 垂直螺旋度 散度通量 水汽垂直螺旋度 水汽散度通量     

囚禁有限unitary费米气体的热力学性质

应用分数不相容统计,研究了三维简谐势阱中有限unitary费米气体在绝对零度和有限温度下的热力学性质,并与势阱中满足热力学极限条件的unitary费米气体进行了比较.结果表明:绝对零度时有限系统的费米能、粒子平均能量随粒子数的增加而增大,并以满足热力学极限系统的对应物理量为上限,有限系统的费米能、粒子平均能量随势阱边界变化存在极大值.有限温度条件下给定粒子数时,有限系统的粒子平均能量、粒子平均熵、粒子平均热容量分别存在对应的特征温度,当温度等于物理量对应的特征温度时,有限系统与满足热力学极限系统的同一物理量相等,低于(或高于)物理量对应的特征温度时,有限系统的物理量将大于(或小于)满足热力学极限系统的同一量.给定温度条件下,有限系统粒子平均能量、粒子平均熵、粒子平均热容量分别存在对应的特征粒子数,当粒子数等于物理量对应的特征粒子数时,有限系统与满足热力学极限系统的同一物理量相等,少于(或多于)物理量对应的特征粒子数时,有限系统的物理量将小于(或大于)满足热力学极限系统的同一量.     

Birkhoff系统的守恒量与稳定性

利用Birkhoff系统的守恒量来研究系统的稳定性.如果守恒量的组合能够成为Liapunov函数，便可用来研究系统的平衡稳定性和运动稳定性. 关键词： Birkhoff系统 守恒量 Liapunov稳定性     

Mei symmetries and Mei conserved quantities for higher-order nonholonomic constraint systems

This paper presents the Mei symmetries and new types of non-Noether conserved quantities for a higher-order nonholonomic constraint mechanical system.On the basis of the form invariance of differential equations of motion for dynamical functions under general infinitesimal transformation,the determining equations,the constraint restriction equations and the additional restriction equations of Mei symmetries of the system are constructed.The criterions of Mei symmetries,weak Mei symmetries and strong Mei symmetries of the system are given.New types of conserved quantities,i.e.the Mei symmetrical conserved quantities,the weak Mei symmetrical conserved quantities and the strong Mei symmetrical conserved quantities of a higher-order nonholonomic system,are obtained.Then,a deduction of the first-order nonholonomic system is discussed.Finally,two examples are given to illustrate the application of the method and then the results.     

广义Birkhoff系统的Birkhoff对称性与守恒量

研究广义Birkhoff系统的Birkhoff对称性问题,并给出此情形下相应的守恒量.将力学系统的等效Lagrange函数的一个定理推广到广义Birkhoff系统,证明了在一定条件下与两组动力学函数B,R_μ,Λ_μ和B,R_μ,Λ_μ分别给出的广义Birkhoff方程相关联的矩阵Λ 关键词： 广义Birkhoff系统 Birkhoff对称性 守恒量 矩阵迹     

New Conserved Quantities of Noether--Mei Symmetry for Nonholonomic Mechanical System

Two new types of conserved quantities deduced by Noether-Mei symmetry of nonholonomic mechanical system are studied. The definition and criterion of Noether-Mei symmetry for the system are given. A coordination function is introduced, and the conditions under which the Noether-Mei symmetry leads to the two types of conserved quantities and the forms of the two types of conserved quantities are obtained. An illustrative example is given. The coordination function can be selected according to the demand for finding the gauge function, and the choice of the coordination function has multiformity, so more conserved quantities deduced from Noether-Mei symmetry of mechanical system can be obtained.     

包含伺服约束的非完整系统的Lie对称性与守恒量

利用代数方程和微分方程在无限小变换下的不变性,研究带有伺服约束的非完整系统的Lie 对称性.给出Lie对称性的确定方程、限制方程、结构方程,并给出守恒量的形式. 关键词： 非完整系统 伺服约束 Lie对称性 守恒量     

非Chetaev型非完整系统的Lagrange对称性与守恒量

研究非Chetaev型非完整非保守力学系统的Lagrange对称性.给出了系统的Lagrange对称性的定义和判据,得到了非Chetaev型非完整非保守力学系统的Lagrange对称性导致守恒量（第一积分)的条件及其形式.举例说明结果的应用. 关键词： 非Chetaev型非完整约束 Lagrange对称性 守恒量     

Two New Types of Conserved Quantities Deduced from Noether Symmetry for Nonholonomic Mechanical System

For a nonholonomic mechanical system, the generalized Mei conserved quantity and the new generalized Hojman conserved quantity deduced from Noether symmetry of the system are studied. The criterion equation of the Noether symmetry for the system is got. The conditions under which the Noether symmetry can lead to the two new conserved quantities are presented and the forms of the conserved quantities are obtained. Finally, an example is given to illustrate the application of the results.     

相空间中变质量力学系统Lie-Mei对称性的两个守恒量

研究相空间中变质量力学系统Lie-Mei对称性导致的两个守恒量,给出系统Lie-Mei对称性的定义和判据,引入谐调函数,得到系统Lie-Mei对称性导致的两个守恒量的条件和形式,并给出应用算例. 由于谐调函数可根据寻找规范函数的需要适当选取,且选取具有多样性,因此能够找到系统Lie-Mei对称性更多的守恒量. 关键词： 相空间 变质量系统 Lie-Mei对称性 守恒量     

变质量非完整系统Tzénoff方程的Lie对称性与其导出的守恒量

航天器运行系统大都属于变质量力学系统,变质量力学系统的对称性和守恒量隐含着航天系统更深刻的物理规律.本文首先导出了变质量非完整力学系统的Tzénoff方程,然后研究了变质量非完整力学系统Tzénoff方程的Lie对称性及其所导出的守恒量,给出了这种守恒量的函数表达式和导出这种守恒量的判据方程.该研究结果对进一步探究变质量系统所遵循的守恒规律具有一定的理论价值.     

Conservation Quantities of the Explicit Symplectic Scheme for Time-evolution of Quantum System

ＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎＱｕａｎｔｉｔｉｅｓｏｆｔｈｅＥｘｐｌｉｃｉｔＳｙｍｐｌｅｃｔｉｃＳｃｈｅｍｅｆｏｒＴｉｍｅ－ｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆＱｕａｎｔｕｍＳｙｓｔｅｍＺｈｏｕＺｈｏｎｇｙｕａｎＤｉｎｇＰｅｉｚｈｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｔｏｍｉｃａｎ...