抛物线壁内细杆的摩擦平衡分析

细杆在抛物线壁内支承,平衡特性与杆长、倾角和摩擦因子相关.细杆在自身重力作用下可发生焦点下方的顺时针运动,焦点上方的逆时针运动以及两端同时下滑.基于端部支撑力达到摩擦锥边界的条件,可确定细杆状态为不平衡、稳定或不稳定的平衡和摩擦平衡.平衡集为具有宽度的叉式分岔.     

关于石转磨力学原理的注记

基于网上视频、照片以及实物,考察了石磨的工作特性. 石磨上下盘被谷物完全分隔,间隙由谷物尺度及给料速率确定;两盘具有相同的分区平行线齿槽,因上盘反扣而旋向不同,以齿槽剪切和齿面碾压破碎谷物并向外输送;分区数达到8 后,上下盘的齿槽夹角总是小于90°而具备剪断功能;主槽偏离中心布置可避免直线相会引起的冲击载荷. 硅质或钙质胶结的砂岩和石灰岩制作石磨要优于花岗岩.     

圆柱浮体的平衡姿态及其稳定性

浮心相当于浮体的支承点,其位置随物体的姿态而变化;物体稳定平衡时重心与浮心的距离达到极小。圆柱浮体有2~5个平衡位置,其中相间的1~2个稳定,其姿态与比重和长径比相关,在系统参数变化时可能突变。     

关于雨伞自动撑开的注记

半自动雨伞只有一个独立的状态参数;撑开过程中处于压缩状态的弹簧释放能量,收回时则外力做功转换为弹性势能,且操作用力远小于弹簧压力.分析了雨伞的几何结构特征和能量变化过程,得到相关参数的计算公式,并基于实测数据给出具体结果.     

均匀细杆在光滑圆锥曲线壁内的稳定平衡分析

圆锥曲线到焦点与准线的距离比值为常值即离心率e.细杆置于光滑的圆锥曲线内壁,属于定常理想约束,其重心最低时稳定平衡.在极坐标下证明,细杆过焦点则为稳定平衡,其重心轨迹为离心率相同的圆锥曲线,只是缩小e/2且顶点移动至原曲线焦点;若细杆短于2ep而不能通过焦点,则在水平位置稳定平衡.     

卸围压法测量岩石材料的泊松比

对岩样三轴加载后保持轴向变形、降低围压的试验，可以提供轴压随围压的变化曲线，从而依据弹性本构关系确定岩石材料的泊松比。这不仅方便准确，也更符合工程实际     

牵引斜碰撞的过程分析及应用

与中学物理不同,力学问题需要具体确认相关原理的适用条件.物体因绳索作用而速度急剧变化的牵引碰撞,受到速度方向、绳子变形以及地面摩擦等多种因素的影响,可能作直线、圆周或抛体运动,且可以追上牵引者.不过,汽车牵拉石头从静止起动似难以砸到后窗,相关视频的解释需要在绳索拉力之外寻找引起竖直速度的外力.     

圆柱面上滑动和滚动的分析

物体在圆柱面上的正压力与速度和位置相关,运动状态因摩擦力而具有显著的非线性特征.求解了物体在圆柱面上滑动和滚动的基本方程,得到速度公式而绘出多组曲线,分析摩擦因数和初速对停止、滑脱以及滚——滑转化位置的影响.相关内容可作为例题在课堂讲解.     

浮力杂谈

固体在液体或气体中的浮力是流体力学以及中学物理课程的重要内容,也与工程技术和日常生活密切相关.本文摘录了文献中关于浮力定律的若干论述,并给出一个简化证明;分析了多种浮力现象及所含力学原理以供课堂教学参考.     

关于碾子力学原理的注记

碾子是旧时生活用具. 碾磙绕竖轴转动和自身中心轴旋转,存在一纯滚动截面,其内侧向后、外侧向前滑动而碾压谷物. 碾磙转动的陀螺力矩因转速较低而影响较小. 人推碾磙常制成圆台状,大端在内侧可减小初碾谷物阻力并能提高效率. 向外推碾可减小碾架与竖轴间作用力;若右侧手臂力量较大,逆时针推碾可增大力矩. 碾子发明晚于石磨,对冬小麦在北方传播具有促进作用.