“甲虫爬环”问题的解析

比较简捷、直观地运用质点系动力学解析"甲虫爬环"问题,进一步解得甲虫以及原来与甲虫相接触的圆环上"标记点"的轨迹方程,并描绘出不同质量比情况下二者的轨迹,标记点的运动轨迹是圆内旋轮线.     

"甲虫和橡胶带"问题新解

给出“甲虫和橡胶带”问题的一种简便的新解法.     

“甲虫和橡胶带问题”研究评述

用所提出的比例方法探讨了"甲虫和橡胶带"问题,还比较了其他方法.     

甲虫和橡胶带──一个有意外解的问题（上）

甲虫和橡胶带──一个有意外解的问题（上）［俄］ＡｌｅｘａｎｄｅｒＡ．Ｐｕｋｈｏｗ一条橡胶带长Ｌ，一端固定在一面墙上，另一端是自由端，开始以速度ｖ运动而拉长。同时，一只甲虫从墙边沿橡胶带以速度ｕ运动，且ｕ＜ｖ。假设橡胶带可以无限拉长，问这甲虫能到橡胶带...     

甲虫和橡胶带──一个有意外解的问题（下）

甲虫和橡胶带── 一个有意外解的问题（下）［俄］ＡｌｅｘａｎｄｅｒＡ．Ｐｕｋｈｏｖ初步分析粗略地看这个题目，使人觉得在固定于墙的坐标系中求解很容易．甲虫和墙之间距离ｘ（ｔ）随ｔ增长，ｘ（ｔ）＝ｕｔ，而橡胶带长ｙ（ｔ）在相同时间内变化为ｙ（ｔ）＝Ｌ＋ｖ?..     

甲虫型防撞机器人

甲虫实际上有卓越的防撞性能。当其翅膀与物体相撞时,会被收起,然后迅速弹回原位。这有助于昆虫保持航线,直线飞行,而不是螺旋飞向地面,这一过程中,不会消耗多少能量。研究人员现在制造出一种有翼机器人来模仿这种能力。研究人员在《科学》(Science)期刊上报告说,这种名为“beetlebot”的甲虫型机器人,即使撞到电线杆上也能继续飞行。     

物理"海马"、数学"海马"与生物"海马"

在C60-TCNQ(一种有机分子名称的缩写)和纯的TCNQ有机分子薄膜中,文章作者得到了一种形似海洋中生存的动物海马的图案结构,取名为"海马"分形结构.这种"海马"图案在旋转180度时具有近似的对称性,但是不同于简单的二维反转对称.在数学中用复变函数的多项式,通过Julia对复杂空间中函数的纯粹数学映射(即z→z2 c,其中c=-0.74543 0.1130i),也能模拟出相似的"海马"图案.对于"海马"分形,文章作者提出如下的一种形成机制,即:在薄膜形成初期过程中,中性分子或团簇中存在部分荷电粒子,由于库仑排斥作用,成核和生长过程中会形成对称性破缺,最终形成"海马"状分形."海马"的有趣图案,加深了人们对自然与科学统一的认识,激发了人们对自然本源的探索激情.     

例说"过度理想化"

在中学物理教和学中,"理想化"是研究问题必不可少的思维方式和操作手段.新课伊始,教材就提出质点模型,开启了一个理想化的教学阶段,它代表的是实物模型,如后来强调的"点电荷"、"理想气体"等等.应该注意到我们同样也依赖着过程理想化模型,如简单的"匀变速直线运动",因为要"在任何相等的时间内速度变化相等",你做得到吗?气体完全的"等温过程",你找得到吗?实际上我们还使用着环境理想化模型,如地球表面附近的重力加速度大小方向都相同,出了一个"匀强的引力场",到后来就有"匀强电场"、"匀强磁场"与大家反复相见等等.     

关于"拍"现象的直观教学

采用旋转矢量法分析了"拍"现象的形成过程,解释了"拍"现象中振幅和相位变化特征的原因和变化规律,借助图形说明了周期和频率等特征量的物理内涵,呈现了振幅的相位突变情况,使得"拍"现象中变化规律的本质原因直观具体地呈现,这种分析方法能有效地加深学习者对"拍"现象的本质理解,有效提高课堂教学效果.     

波尔共振实验"异常现象"的研究

对波尔共振实验中的两个"异常现象"进行了研究.研究发现,轴承摩擦和弹簧非线性效应是造成阻尼振动实验中出现"异常现象"的主要因素;电机转速的不稳定性能够导致受迫振动实验中"异常现象"的出现.通过添加两个非线性项和一个频率修正项,经数值计算表明,实验中的"异常现象"能得到很好的分析和解释.