科氏惯性力实验装置与实验

介绍了自主设计和研制的科氏惯性力实验装置的构造、原理和特点,以及据此开设的科氏惯性力实验.该仪器的研制贴近教学实际,为理论力学课程开设科氏惯性力实验提供了必要的条件.十多年的教学实践表明,科氏惯性力实验内容精彩,呈现的力学现象奇妙有趣,能够加深学生对科氏惯性力概念的理解,收到了良好的教学效果.     

北半球地漏旋涡一定是逆时针旋转的吗?—————— 从赤道线上乌干达小哥的``漏斗旋涡演示''谈科氏力的影响

从乌干达赤道线上的一则漏斗旋涡演示出发,探讨了与科氏力有关的一系列问题。分别讨论了引起旋涡强度变化的3个物理因素即彻体力无势、斜压性和黏性对实际生活和工程中旋涡生成的影响。对地漏旋涡而言地转偏向力(无势力)只是决定其旋涡的次要因素,与黏性力密切相关的边界条件和初始条件才是决定地漏旋涡的主要因素;对影响气候的气旋和反气旋而言,地转偏向力是主要影响因素;讨论了大气温度梯度引起的斜压性和地转偏向力对大气环流、风带和高空急流的影响以及对飞行带来的影响;此外还介绍了地转偏向力对高速飞行物的影响、河岸冲刷与铁轨磨损现象、科里奥利错觉及其对飞行员的影响,最后介绍了科氏力在工程中的应用之一：科里奥利质量流量计原理。     

关于相对运动中惯性力真实性的一点看法

相对于非惯性系运动的物体的运动方程为式中 F_e=-Ma_e,F_c=-Ma_c 分别是牵连惯性力和柯里奥利惯性力;a_r 是相对于该非惯性系的加速度.在非惯性系中引入惯性力,运动方程得以保持惯性系中的形式不变.关于惯性力的真实性,目前众说纷纭,莫衷一是.一般教科书都认为是虚拟的.我们认 ...     

月球轨道稳定性与科氏惯性力

分析月球轨道的稳定性时如忽略科氏惯性力可得出不稳定的错误结论. 分析表明,对于非惯性坐标系中的运动稳定性问题,科氏惯性力是不可忽视的决定性因素.     

动点的牵连运动分析与运动合成定理推证

点的合成运动分析中,复杂运动合理地分解和合成的关键在于牵连点的运动分析,牵连点是动系上与动点瞬时相重合的点,由于动点在动系上不断变迁,故牵连点随时间变动。本文指出,任一瞬时,牵连点均是动系上的某一“固定”点,仅随动系一起运动,采用解析方法提出了牵连点速度和加速度的一种表示方法,并推导了点的速度和加速度合成定理。本方法无需引入相对导数,易于学生理解。     

基于双离心机的正弦加速度数学模型的建立

基于双离心机的线加速度计动态校准是加速度计动态校准的一种新方法,该校准方法的核心是在被校加速度计检测质量的质心处产生标准的动态加速度,如正弦加速度。文中通过推导建立了基于双离心机的正弦加速度数学模型,为线加速度计的动态校准提供了理论依据。介绍了双离心机的组成原理,分析了被校加速度计检测质量质心处绝对加速度的来源,并采用矢量合成法对相对加速度、牵连加速度和哥氏加速度进行合成得出了绝对加速度的表达式,建立了基于双离心机的正弦加速度数学模型。文中还对基于双离心机的线加速度计动态校准装置和线振动台进行比较,指出了前者在线加速度计动态校准中的优点。     

关于刚体角速度的认识与思考

从中学 就开始了解和学习角速度这个物理量. 认知也从中学的标量,到大学物理中的矢量.本文通过分析刚体一般运动时点的速度和加速度,证明了角速度是二阶张量,同时给出了角速度矢量表达需要满足的条件,明确指出角速度的准确表达必须用张量,角速度的简便表达可以用矢量. 最后讨论了几个与角速度相关的问题.     

关于轴向运动梁科氏加速度的注释

对轴向运动梁横向非线性振动方程中出现的科氏加速度从理论力学的角度加以注释．     

哥氏加速度对火箭橇试验的影响分析

火箭橇试验高速度的特性,使得由于地球自转产生的哥氏加速度变的不容忽略,在进行惯性测量单元的火箭橇试验时必须分析并消除哥氏加速度的影响.本文建立了三个坐标系,从哥氏定律出发推导出绝对加速度的表达式;进一步推导出加速度计输出、外测加速度与哥氏加速度在滑轨坐标系三个轴的关系表达式;最后通过试验数据对理论分析进行了验证.结果表明,哥氏加速度的影响随着滑橇速度的上升而变大,将逐渐掩盖交叉耦合项误差,对此应根据哥氏加速度在滑轨坐标系的表达式进行补偿.     

刚性直杆倾倒过程的动态分析

考察了刚性直杆由静止开始倾倒到接触地面前这一短暂时间内的力学行为.建立了刚性直杆定轴转动和平面运动的动力学方程.应用Mathematica软件揭示了系统在倾倒过程中的角位移、角速度、角加速度、质心加速度以及摩擦力等随时间变化的规律.     

《小问题》2005年第6期解答

答370. 如果两个三棱柱的运动都未知，则系统有2个自由度， 约束是定常约束‘ 对于三棱柱B，加速度为三，沿坐标正方向.对三棱柱 A，牵连加速度为云，相对加速度为岔r，如图2所示. 具体有 [mAg一。A(念 总r)!·(6二 占二，) (。。g一m。示)·占二=o 把上述矢量方程展开，利用     

牵连速度——英文是什么?

在理论力学课程里讲点的复合运动,总得讲牵连运动、牵连速度、牵连加速度等概念.牵连,就是假想点在动参考系里静止不动,由它固连在动参考系上面而获得了有关的量.国内在50多年来的力学课程里都有,大家很熟悉了,中文名词也没分歧.但是,相应的英文怎么说,比如牵连速度英文是什么,就很不一致了.这里提出一些资料和看法,就正于读者.     

BK14-2型压电石英加速度计的研究

本文利用压电石英晶体谐振器进行加速度计的研究，采用石英晶体谐振器作为测量惯性力的敏感元件，利用石英晶体谐振器的压电效应，通过敏感惯性力进而实现对线加速度的测量。结果表明该加速度计具有良好的线性和稳定性，测量范围±４０ｇ，线性度优于１０－４，灵敏度大于４００Ｈｚ／ｇ。     

采用双轴加速度计的旋转弹运动姿态角速率测量方法

研究了基于哥氏加速度原理的双轴加速度计测量旋转弹航向角角速率与俯仰角角速率的方法。首先根据哥氏加速度原理建立了旋转弹三维动力学模型,得出三个轴向加速度输出值同各轴角速率输入值之间的转换矩。针对旋转弹横滚角角速率远大于航向角角速率与俯仰角角速率的情况,建立了旋转弹的简化动力学模型;基于简化模型,提出了采用双轴正交加速度计测量横轴与竖轴上的加速度值,来实现对运动过程中航向角角速率与俯仰角角速率测量的方法。应用100 mm高射炮数据对该模型进行验证,验证结果同理论推导结果完全吻合。证明基于哥氏加速度的正交双轴加速度计测量旋转弹航向角角速率与俯仰角角速率理论的正确性和工程实现的可行性。     

注重创新能力培养，深化实验过程改革

 通过实施对科氏加速度测试综合型实验的教学过程的改革，加 强了实验的思考性和启发性. 开发第二学习课堂，使学生在实验中发 现问题，在实验中学习，通过实验研究问题获取新知识.     

大射电天文望远镜悬索馈源系统驱动力的研究

针对大射电天文望远镜馈源系统中悬索呈现出的柔性特征，在已知馈源舱的位置，姿态，速度和加速度的情况下，将悬索离散为柔性索杆单元，建立了系统的逆运动学及逆动力学模型。分析计算了悬索上各离散点的位置、速度、加速度和惯性力，推导了在重力和惯性力共同作用下悬索的空间挠曲线方程，研究了悬索的刚体位移和弹性变形。在此基础上，通过刚体-柔性的迭代计算，求出悬索馈源系统的驱动力，为高精度的大射电天文望远镜提供了必要的设计参数。     

基于“金属丝+小环”案例的点的合成运动分析方法

本文基于“金属丝+小环”案例对点的合成运动分析方法进行了研讨。采用弧坐标描述相对运动，严格推导了点的速度合成定理和加速度合成定理。这一分析方法突出了定理的直观性与合成运动的物理概念，能帮助读者对牵连点有更深入的理解，也实践了通过辅助几何模型来求解合成运动的分析方法。     

教学札记

<正> 关于哥氏加速度产生原因的讨论目前,在一些理论力学教材和参考书中,对哥氏加速度产生原因的说法比较模糊,甚至是错误的.如文献等认为“哥氏加速度一部分是由于动系转动引起了相对速度方向的改变而产生的,另一部分是由于相对运动引起牵连速度大小的变化而产生的.”本文对     

运动学中点的合成运动分析方法

本文就运动学中点的合成运动分析方法进行了梳理与研讨。采用广义坐标方法推导了动参考系作一般运动下点的速度与加速度合成公式,并与教材中的表达式进行了对比。此外还采用本文提出的基于牵连点运动的分析方法,对点的合成运动进行了详细的研究,并重点讨论了两种分析方法的特点与应用。     

声表面波（SAW）中陀螺效应的理论研究

本文从定性、定量分析哥氏惯性力对声表面波传播特性的影响，详细推导了声表面波传播速度的改变量与各向同性传播介质旋转角速度的关系．并与光学中的法拉第（Ｆａｒａｄａｙ）效应相比，进一步说明了ＳＡＷ陀螺效应的产生原因。