弹性势能零点选择与弹性势能表达式问题讨论

弹性势能差值不会因为弹性势能的零点选择而改变,但当规定弹性势能的零点位置不同时,系统的弹性势能却有不同的表达式.当选择弹簧原长时为零势能点,弹性势能的表示形式最简单,Ep=1/2kx2.是不是通常情况都是以弹簧原长时为零势能点?在具体问题中,零势能点的选取有没有特定的要求?文中对上述问题作出了系统性的分析与回答.     

球状物体作微形变时弹性势能的研究

研究一个弹性球在保持体积不变的前提下,形变为长旋转椭球时的弹性势能.首先通过最小势能原理和物理条件确定位移函数,然后根据弹性势能密度-应变-位移三者之间的关系,通过积分计算得到弹性势能,并且进行了有益的讨论.     

弹性势能的表达式的实验验证

教材上从理论上探究了弹性势能的表达式,结合该探究过程,利用弹性势能与重力势能和动能的转换关系设计了2个验证性实验.     

选择典型过程 治疗学生的恐簧症

对如何选择典型过程,让弹性势能为零或者弹性势能等量替代的方法作了一些分析与探讨,让学生了解了弹簧题的特点和解题技巧.     

原子力显微镜在轻敲模式下的动力学模型

基于Hamaker假设、Lennard-Jones势能定律及经典弹性理论建立了一种新型的球体与平面黏着接触的弹性模型，该模型显示黏着力在原子力显微镜(AFM)针尖趋近和撤离样品表面，即加载和卸载的两个过程中存在黏着滞后现象，表明了AFM在轻敲工作模式中存在能量耗散.同时，根据所建的黏着接触弹性模型，建立了AFM在轻敲工作模式下的动力学模型，研究了AFM在轻敲工作模式下的振动幅度、相位差及耗散功率随针尖与样品表面间距的变化规律，仿真结果与现有的实验结果相一致.     

多弹簧串联系统能量计算

在弹簧质量不能忽略的情况下,推导了n个弹簧串联系统的动能和弹性势能具体表达式,结果表明:n个串联弹簧系统的动能与每个弹簧自身质量、劲度系数密切相关;系统的弹性势能由n个串联弹簧的等效劲度系数和串联弹簧的总伸长量决定.     

从弹性势能储能系数出发讨论两光滑小球的斜碰问题

给出了物体的弹性势能储存系数的定义．从弹性势能储存系数出发讨论两光滑小球的斜碰问题,并导出了碰撞前后系统动能之间的关系．     

HF+He密耦散射的半经典研究

拟合在对称性匹配微扰理论(SAPT)水平下精确计算的HF分子在3个不同核间距时的相互作用能,获得了He-HF复合物的解析振转势能面;这个势能面与现有的理论势符合得很好.在此势能面上,使用密耦近似计算了He-HF碰撞能量从160 cm~(-1)到694 cm~(-1)范围内的分波截面,并采用半经典方法详细讨论了长程吸引和短程各向异性相互作用对弹性和非弹性分波截面的影响.     

梯度表面能材料表面上液滴形状的数值模拟

本文建立了固体表面上静止液滴的势能方程,根据能量最小化原理,当系统总势能取得最小值时,液滴将处于平衡状态.采用有限元方法,将初始自由液面离散化,通过曲面上节点的虚拟位移,改变自由液面的拓扑结构,使系统总势能取得最小值,从而得到静止液滴的形状.并应用该方法对均质表面和梯度表面能材料表面上的液滴界面进行了数值模拟,得到了均质材料表面和梯度表面能材料表面上静止液滴的界面形状及分布.     

用演示电表显示弹性形变

用演示电表显示弹性形变唐金安（河南安阳县崔家桥乡一中４５５１１２）新编初中物理教材＂动能和势能的转化＂中安排了一个演示动能和弹性势能相互转化的实验．实验时用小球撞击弹簧片使之发生形变，而后弹簧片复原将球弹回，从而说明动能和弹性势能的相互转化．实验不足...     

HF+He密耦散射的半经典研究

拟合在对称性匹配微扰理论（SAPT）水平下精确计算的HF分子在3个不同核间距时的相互作用能,获得了He–HF复合物的解析振转势能面;这个势能面与现有的理论势符合得很好．在此势能面上,使用密耦近似计算了He–HF碰撞能量从160 cm –1 到694 cm –1 范围内的分波截面,并采用半经典方法详细讨论了长程吸引和短程各向异性相互作用对弹性和非弹性分波截面的影响.     

功和能教学中两个被忽略的问题

在物理教学中,功和能的教学是力学中的重点,而用功和能解决力学问题也是学生学习的难点.要使学生掌握这部分内容,以下两问题值得引起注意.1 机械能的相对性 重力势能、弹性势能属于系统所有,其大小与零势能点(面)的选择有关;即系统的势能是相对于零势能点而言.具有相对性.然而,系统的动能也具有相对性,相对于参考系.     

讨论弹性势能的相对性时需要说明什么

在普通高中课程标准实验教科书<物理*必修2>中第七章第五节"探究弹性势能的表达式",这一节内容中最后有"说一说:在以上探究中我们规定,弹簧处于自然状态下,也就是既不伸长也不缩短时的势能为零势能.能不能规定弹簧某任意长度时的势能为零势能?说说你的想法."     

He-N2碰撞体系散射截面的理论研究

本文运用量子化学从头计算MP2方法6-311 G(3df,2p)基组,计算了He-N2相互作用的势能,拟合出He原子与N2分子相互作用的各向异性势函数,其势函数参数:势能球平均势阱位置、势阱深度、势能零点位置与通过散射实验数据分析的ESMSV(Exponential-Spline-Morse-Spline-Van der waals)势比较吻合.然后,用公认精确度高的密耦方法计算了He原子与N2分子碰撞体系的总微分截面、弹性微分截面、转动激发的非弹性微分截面和积分截面,计算结果与实验数据符合得较好.     

简谐波势能的一种简明推导

在大学普通物理的教学中,对波动能量的理解是一个重点和难点.对简谐波势能的完整讨论需要涉及材料力学方面的背景知识,少学时的普通物理课程中一般未涵盖这些内容;因此很多教材只是用示意图来定性说明简谐波的势能和动能密度相等,或者不加证明直接给出结论,这在一定程度上影响了教学效果.本文基于细绳中传播的简谐波给出了简谐波弹性势能的一种简明推导,只需使用受力分析等学生较熟悉的力学知识,且在介质的弹性限度内对于大幅振动也适用,便于学生理解和掌握.     

关于弹性势能的讨论

讨论了当势能零点任意选取时弹性势能的表达式及其取值情况，并对这些情况作了理论上的解释。     

氢(氘、氚)的非对称同位素替代分子与低能氦原子(E=0 .1 eV) 碰撞分波截面研究和计算

当入射氦原子能量E=0.1 eV时,用密耦方程(Close Coupling Equat ion)研究和计算了氢的非对称同位素替代分子HD、TD、DT-He碰撞.首先考虑了非对称同位素替代时质心偏移量对势能函数的影响,得到在新质心坐标系中势能函数表达式,并计算了 E=0.1 eV时弹性碰撞00-00分波及非弹性碰撞激发00-01、00-02、00-03、00-04分波截面.     

势能零点位置选取的简便方法

力学问题中常见的势能是弹性势能和重力势能．由于势能的相对性，在选取不同的势能零点位置时，计算过程有简有繁．因而，确定合适的势能零点会给解决问题带来方便．     

高考对弹性势能的要求

笔者研究了近几年的高考试题，发现与弹性势能有关的试题考生的得分率总是很低。这是什么原因造成的呢？笔者从高考试题的知识要求、能力要求这两方面着手讨论：高考对弹性势能的要求。     

颗粒固体弹性势能的声波性质

基于大量静止颗粒堆积而成的物体属于非线性弹性体的观点,计算了其弹性势能的声速表达式(考虑圆柱对称和沿主应力方向传播的平面波情形).通过与己报道的一些实验数据的对比,认为精密的声学方法能够测定势能中的所有材料参数,因此是研究这类材料非线性弹性行为细节的一个重要观测手段,但需要对样品的所有应力、密度和均匀程度进行全面仔细的监控.