再论船渡河问题

贵刊2012年第3期的短文荟萃中"现行船渡河问题分析的逻辑缺陷"一文解答了学生关于船渡河时水速大于船速情况下要使实际位移最短问题中的疑问.笔者认为,原文作者似乎把简单问题复杂化     

现行船渡河问题分析的逻辑缺陷

船只渡河时，当水速大于船速时，要使实际位移最短，应该怎样渡河？     

小船渡河问题的拓展

在考虑河水流速与距河岸距离的平方成正比条件下,首先详细地分析了当小船渡河角度一定时的渡河过程,给出了若干运动学方程,然后通过求极值的方式解决了最短过河时间与最小过河位移问题。同时还考虑小船渡河时船头始终指向定点的运动情况,求得了其轨迹方程与过河时间。并且得出了无论船速大小都最终会行驶到定点的结论。此外还结合Maple软件绘制出以上两种情况下的小船渡河动画,从而以定性分析与定量计算相结合的方式对该问题进行较为完整的诠释。     

无人船安全目标追踪与自动避障算法

设计了无人船安全目标追踪算法和双回路追踪以及自动避障控制策略,内回路是控制无人船安全目标追踪并与目标保持一定安全距离,通过Lyapunov函数证明了该控制算法的渐近稳定性。外回路是无人船在安全距离内发现障碍,将目标点虚拟化,运用模糊控制原理,实现自动避障。优化传统的Dijkstra算法,设计了无人船实时最短路径算法。仿真结果表明,提出的综合算法能够实现无人船以合理速度通过最短距离,兼顾了时间效率,并能顺利避障。     

一道运动学习题的解法分析

很多教材上有这样一道习题:湖中有一小船,岸上有人用细绳绕定滑轮拉船靠岸,当人以匀速 v 拉绳,船运动的速度 v′为多少?设滑轮距水面高度为 h.     

阻尼振动的回复时间最短时所满足的条件

本文指出在讨论阻尼振动的回复时间时必须要考虑仪器的测量精度才有意义,而且并非临界阻尼运动的回复时间最短,而是本文所定义的“弱阻尼振动的临界状态”的回复时间最短,进而导出了在给定测量精度时最短回复时间所满足的方程。     

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应用SolidWorks和ANSYS软件设计了自由液态锡表面流体结构模型,计算了初始流速和热通量不同时液态锡的速度变化和温度变化,得到了流动液态锡的速度分布和温度分布。结果表明,垂直流动方向液态锡流速较为均匀,沿流动方向液态锡流速逐渐增大、液态锡液面厚度逐渐变薄。初始温度为600K的条件下,热通量为1MW·m?2时,液态锡出口温度为623.38K;热通量为5MW·m?2时,液态锡出口温度为720.18K。在相同条件下使用液态锂作为计算流体,结果表明出口处液态锂的温度低于液态锡的温度。     

物理上册期中测试样卷练习题

C .6.75m/s　　D .7.5m/s4.两人在公园乘甲、乙两只小船 ,甲船及人的质量正好是乙船及人的质量的两倍 ,两人用一条绳子同时拉对方时 (　　 )A .两人用力不一样大 ;B .两船的加速度不一样大 ;C .两船相遇时动能一样大 ;D .两船相遇时速度一样大 ;5 .如图所示的二物体的v-t图 ,从图中可知 (　　 )A .aA=aB　　B .aA>aBC .vAO=vBO　D .vAO相似文献   

冰绕椭圆柱有限长接触的压力熔化

本文研究相变材料(冰)围绕水平椭圆柱,在有限长接触时的压力熔化过程。应用边界层理论和冰、水的热物性求得熔化边界层厚度,作用力与熔化速度关系式。讨论了有关结果,并与长椭圆柱和有限长圆柱的压力熔化,以及有限长椭圆柱的温差熔化的结果进行比较发现:冰围绕相同尺寸的短椭圆柱接触熔化,在椭圆柱与冰间温差相等时,压力熔化速度小于温差熔化速度。相同条件下,冰围绕水平椭圆柱的压力熔化,短轴的熔化速度大于长轴的熔化速度。相同外力条件下,椭圆压缩比大于1时,绕短椭圆柱的熔化速度大于相同截面积的短圆柱,反之亦然。     

扩散吸收式制冷系统中冷凝器的数值研究

对空冷翅片式和水冷光管式两种冷凝器进行了数值模拟,模拟了不同结构、不同对流换热系数、不同流速下氨液的冷凝量。结果表明:冷凝器管内热阻比管外热阻对氨气的冷凝影响更大;管径一定时,氨液冷凝量随入口速度的的增大而减小,当速度增加到某一值时,冷凝量基本不发生变化,对空冷翅片式冷凝器该速度为0.15m/s,水冷光管式为0.2m/s。     

离子浓度及表面结构对岩石孔隙内水流动特性的影响

酸性环境引发的岩石孔隙表面溶解增加了孔隙内水溶液的盐离子浓度,破坏了孔隙的表面结构.本文采用分子动力学模拟的方法研究了纳米级岩石孔隙内水溶液的流动特性,分析了盐离子浓度和孔隙表面结构对水流速度分布的影响及原因.研究结果表明:纳米级岩石孔隙内的水溶液流动符合泊肃叶流动特性,流速呈"抛物线"分布;随盐离子浓度增加,水溶液内部氢键网络变得更为致密,水黏度随其呈线性增长;水溶液中离子浓度越大,孔隙表面对水流动的阻力越大,最大流速越小,速度分布的"抛物线"曲率半径越大;岩石孔隙表面结构的破坏改变了流动表面的粗糙程度,增加了孔隙表面对H2O分子的吸引力.随表面结构破坏程度的增大,水溶液在近壁区域的密度增大,流速降低;当表面破坏程度达到50%时,水溶液在近壁区域出现了明显的负边界滑移现象.     

"船渡河模型"的负迁移

在高考试题中实际问题的题目占有很大的比例,侧重于考查学生的实践能力.要正确分析和解决实际问题,必须弄清实际问题的物理过程,建立正确的物理图景,建构出正确的物理模型.但有时在没有弄清实际问题的物理过程的情形下,就可能造成物理模型的负迁移,得出错误的结论.以下就切割玻璃的实际问题所引起的"船渡河模型"的负迁移,谈一下我们粗浅的看法.     

应用中学物理知识分析高速滑翔飞行器的关键气动参数

利用初等物理学与数学的知识, 针对一种无动力、 长距离、 长航时的高速飞行器, 重点分析了滑翔飞行 器的初始速度、 初始高度、 升阻比、 重阻比等参数对滑翔飞行航程和飞行末速度的影响, 指出最关键的参数是初始速 度和升阻比, 这两个参数数值大, 滑翔飞行的距离就远, 飞行末速度就大. 这与较复杂的3 D弹道方程的数值计算结 论一致. 本文采用的物理数学分析方法, 建立了简便的解析式, 对设计高超声速滑翔飞行器有一定的工程应用价值     

二维均匀流与重力短峰波相互作用解析

短峰波和海流广泛分布于海洋之中,但二者的相互作用直到近些年才逐渐受到关注,根据速度势函数理论,推导二维均匀流与重力短峰波的相互作用,区别于之前的研究,推导时不考虑波面的毛细影响,避免了将位置变量(x)与时间变量(t)绑定的假设,使得二阶速度势函数包含了的时间(t)一阶项,从而给出了完整的二维流与短峰波交互作用的二阶解析解,对比结果说明上述考虑对于波流共同作用结果有影响,尤其是在波高较大时,影响更加明显,所得结果,可用于高波浪条件下海洋波浪与流相互作用的计算.     

孤立子

近几年来,在数学、物理、工程技术等许多领域的文献中,经常可以看到孤立子 (Soliton)这样一个陌生字眼。虽然这个新概念诞生在本世纪六十年代,而它的前身──孤立波(Solitary Wave)的发现要追溯到一百多年前英国科学家J.S.罗素(Russell)的一次壮观的奇遇。这事发生在1834年8月,他报导说:我观察过一次船的运动,这条船被两匹马拉着沿一条狭窄的运河迅速前进。突然船停了,被船体带过来的水聚集在船头周围,激烈地震荡着,然后突然离开船头,一个圆形的、光滑的、轮廓分明的巨大孤立水峰急速在水面上平移。在行进中,它的外形和速度并不改变。我…     

基于润湿阶跃的水下大尺度气膜封存方法

超疏水表面水下减阻效果通常与其微结构上封存气膜的厚度和面积正相关,且气膜尺寸越大封存越困难.构造亲疏水相间表面,能在壁面形成润湿阶跃,产生约束固-气-液三相接触线移动的束缚力.通过监测切向水流作用下,润湿阶跃为54.8?,84.7?,103.6?和144.0?的亲疏水相间表面上不同面积和厚度气膜的形态发现,厘米尺度气膜可被长时间稳定封存,且气膜破坏的临界流速随润湿阶跃和气膜厚度的增加而升高,随气膜迎流宽度增加而降低.同时,该方法封存的气膜上能产生显著滑移量,尺寸0.6 cm×0.5 cm×0.15 cm的气膜上即可产生约占主流速度25%的稳定滑移速度.期待该气膜封存方法能进一步提升超疏水表面水下减阻技术性能.     

蒸气流速对存在温度梯度的竖直壁面Marangoni凝结换热的影响研究

本文以水一酒精混合蒸气为工质,对蒸气流速对存在温度梯度的竖直壁面Marangoni凝结换热特性的影响进行了实验研究.结果表明:混合蒸气凝结换热系数随蒸气流速的增加而增加,但换热系数对流速的敏感性随酒精蒸气浓度不同而有所区别,在酒精蒸气浓度较低时,流速使换热系数的增加较为明显.对比流速对溶质Marangoni凝结换热特性的的影响,流速对温度梯度和浓度梯度共同驱动的Marangoni凝结换热影响要弱一些.     

泊肃叶公式在非水平管中的形式及其在粘滞系数测定中的应用

通常的泊肃叶公式仅适用于水平均匀圆管的情况,而本文原试图讨论泊肃叶公式在非水平均匀圆管中的表现形式。讨论仅限于粘滞液体在均匀圆管中作层流的情形。对于粘滞性较大的流体,在管径较小的管子中作低速流动时,一般就产生层流。 一、流速的分布公式 粘滞液体在均匀圆管中作层流时,其速度ν的分布如图1所示。 这里将从液体流动时的功能关系,推导出液体速度的分布公式。 如图2所示,设想在均匀圆管中隔离出一圆筒状薄层,其厚度为 dr,半径为r。现考虑这薄层中长度为乙7的一段短圆筒状液体(以下简称短圆筒)的流动情况。 .在流动中,内部液体作用…     

介质阻挡放电等离子体流动控制实验研究

通过平板实验和压气机叶栅实验研究了介质阻挡放电等离子体所产生的电动力对外流流动和内流流动边界层的加速作用.平板实验中采用LDV测量了介质阻挡放电等离子体在静止流场中诱导出的速度场,并研究了激励电压和频率对诱导速度大小的影响;在不同来流速度情况下,测量了等离子体激励对速度剖面的改变.通过低负荷和高负荷压气机叶栅实验,利用三孔探针研究了等离子体激励对栅后总压、速度以及流动分离的影响.实验中发现,流速低于20 m/s时,加电产生等离子体后,可显著改善栅后总压和速度分布;流速接近50 m/s时,等离子体仍会明显改变总压和速度的最小值;在低速下等离子体激励抑制流动分离是有效的.     

浅析教学中的关联速度问题

高中物理学习过程中,在学习运动的合成与分解时,教师和学生都会遇到一些经典的关联速度问题.学生解决此类问题时也常常出错,教师的讲解往往看似合理,实质还是有背逻辑思维.文章分析了关联速度中的经典例题:绳拉船的问题,并且指出了许多教师的解法存在的争议,还讨论了更合理的常规解法和适于中学生理解的方法.文章中的"关联速度问题的中...