两相连小球运动的力学分析

通过对两相连小球的力学分析，建立合适坐标系．根据椭圆运动轨迹，研究两相连小球在特定条件下的运动规律     

对称陀螺运动的简明分析方法

本文就对称则体的情况提出一种求解刚体定点运动（即对称陀螺运动）的新方法．即，用节线坐标系代替固定在刚体上的主轴坐标系作为角动量定理的投影坐标系；在重力陀螺运动的分析中，用等效势分析代替解三次方程．此法较之通行的解欧勒动力学方程的方法，在计算方面明显简化，且更具直观性．     

落体偏东的初等解说

关于地球自转的非惯性效应,力学教本通常都举傅科摆和落体偏东作为例子,并且几乎总是用科里奥利力进行解释.笔者以为用一种初等的解说与教本相互印证或许是有益的.傅科摆已有专文,本文只谈落体偏东.由于地球自转角速度ω的数值(7.292×10～(-5)弧度/秒)很小,我们将采用一级近似. 从太空的惯性坐标系(以下称为“太空坐标系”)来看,地面上纬度为λ的A点的上方高度h处的物体B(图1),在其未落下之前,为地球带动而绕地轴作半径为(R h)cosλ的圆周运动,其线速度指向东方,数值为及十h)。COS人释放后,物体下落,下落过程中当然不再为地球带动,而有…     

傅科摆运动规律的研究

先写出傅科摆动力学微分方程;接着证明傅科摆只在地球两极处正则动量守恒,并求出傅科摆的vθ,vψ与θ关系式;然后通过数值模拟发现一个有趣的现象,即傅科摆在水平面的振动形成"拍"现象,在竖直方向上振动周期为Tz=π√R/g;最后给出傅科摆振动近似解,得到傅科摆进动周期Tψ=2π/ω0sin λ;并给出傅科摆进动轨迹闭合周期...     

基于Python的科里奥利力对物体运动影响的可视化模拟

为了直观清晰地观察地球自转产生的科里奥利力效应，本文以抛体和傅科摆运动为例，基于Python编程的计算机模拟和可视化图像分析方法，详细探究了不同运动条件下科里奥利力对物体运动影响的异同及其原因，描绘出转动参考系中“相对运动—横向偏移—科里奥利力”之间关系的物理图像。通过计算模拟将抽象的理论可视化，有效地促进学生对物理过程的深刻理解，培养学生计算思维和创新思维能力，提高学生分析和解决问题的能力。     

一个自动跟踪问题的轨道与追及时间

本文讨论一个有实际意义的自动跟踪问题，在固定参照系和运动参照系的不同坐标系中计算了跟踪的轨道，并求出了从开始跟踪到命中目标的时间．     

邮票上的物理学史(30)--对地球重力场的研究

19世纪中叶到下叶,物理学家对地球的重力场进行了更细致的研究.主要有以下几件工作:1) 法国物理学家科里奥利于1835年给出了在转动参考系中运动的物体受到的惯性力,即科里奥利力的表示式;2) 法国物理学家傅科于1851年用傅科摆实验验证了地球重力场中科里奥利力的存在,即直接用实验验证了地球的自转;3) 匈牙利物理学家厄特沃什对地球重力场的研究,导致厄特沃什扭秤的发展,证明了惯性质量与引力质量相差不超过10-9.就笔者所知,没有发行过与科里奥利有关的邮票,但是傅科和厄特沃什都有邮票.     

关于太阳场中存在着新以太场介质的天体运动方程

一、有介质阻尼作用的天体运动方程 在天体力学中，曲线运动的加速度为式中 ｒ０和 Ｐ０分别为径向和横向单位矢量．在平面极坐标系中，如果不考虑天体在运动中所受到的介质阻尼作用，有天体的运动方程 解方程组（Ⅰ），可求出天体的运动方程及万有引力 实际上在太阳系、银河系和河外星系内都存在着一个随引力场中心一起运动的新以太场介质．美国人Ｒ．Ａ．Ｍｕｌｌｅｒ对２．７Ｋ各向异性的宇宙背景微波辐射所作出的新以太介质的存在及其漂移的解释，由新以太漂移理论所计算出的地球绕太阳运动速度３０千米／秒、太阳绕银河中心运动速度大…     

颗粒物质(上)

颗粒物质是地球上存在最多、最为人们所熟悉的物质类型之一．大量颗粒组成的离散态物质体系具有特别的性质和运动规律．颗粒物质表现出许多不同于固、液、气物质的奇特现象和独特的运动规律．由于对颗粒物质运动规律的理解具有重要科学意义和应用背景，近十年来颗粒物质研究逐步成为物理学研究中的一个活跃领域．文章综述了颗粒物质的一些主要特性，如颗粒物质的静态性质、振动行为、流动特性等，其中也包括文章作者的一些新近研究结果．限于篇幅，文章分为上、下两部分发表．第一部分在对颗粒物质作一般介绍后讨论颗粒物质的静态特性，第二部分则主要讨论颗粒物质振动时的行为和流动性质．     

三轴稳定地球同步轨道卫星帆板季节性闪光现象研究

季节性闪光现象是由三轴稳定地球同步轨道(GEO)卫星保持的特殊对地位置及卫星帆板的运动特点产生的。结合卫星帆板材质的双向反射分布函数及太阳在地球坐标系下的运动规律,分析了帆板季节性闪光现象的原理,定量研究了地面站观测帆板闪光现象的相关规律并进行了仿真验证。研究表明,地面任意地点的望远镜每年都有两个时段能够观测到GEO卫星帆板闪光现象,每次持续约21d,每颗卫星每天的观测时间约32min。该结论不仅能够为观测GEO卫星提供参考,也可为分析卫星工作及运动状态提供依据。     

傅科摆演示实验装置的制作及其在大学物理教学中的作用

介绍一种傅科摆演示实验装置的制作过程及对传统傅科摆实验的改进, 该研究改善了传统傅科摆仪 器体积庞大、 实验时间过长、 在课堂中很难一次完成有效的实验的缺点, 同时, 考虑到在傅科摆的摆锤与地面之间 观察实验效果并不是很直观, 给演示实验教学工作带来了很大的困难, 因此, 专门制作与研究了此演示仪器. 提高 了实验结果的精确度, 更好地为学生进行课堂教学演示, 是教师演示和学生学习傅科摆的有力助手     

邮票上的物理学史 —— 对地球重力场的研究

19世纪中叶到下叶 ,物理学家对地球的重力场进行了更细致的研究 .主要有以下几件工作 :1 )法国物理学家科里奥利于 1 83 5年给出了在转动参考系中运动的物体受到的惯性力 ,即科里奥利力的表示式 ;2 )法国物理学家傅科于 1 85 1年用傅科摆实验验证了地球重力场中科里奥利力的存在 ,即直接用实验验证了地球的自转 ;3 )匈牙利物理学家厄特沃什对地球重力场的研究 ,导致厄特沃什扭秤的发展 ,证明了惯性质量与引力质量相差不超过 1 0 -9.就笔者所知 ,没有发行过与科里奥利有关的邮票 ,但是傅科和厄特沃什都有邮票 .傅科 (图 1 ,法国 1 95 8年 )原…     

摆球运动的仿真设计

物体的摆动是自然界最基本的运动形式之一,同时也是力学课程中的基础内容之一.在牛顿力学与拉格朗日力学原理指导下本文利用数学软件Maple强大的计算与图形制作功能对大角度单摆、双摆、有阻力情况下的傅科摆运动问题进行了分析计算,并制作其运动的仿真动画,以精确、生动、形象的动画反映摆球运动的物理规律,实现了可视化教学的目的.     

灵活选择坐标系解答一道物理竞赛题

在同一参照系中，描述物体运动可以运用不同的坐标系．在不同坐标系中，描述物体运动量的变量虽然不同，但是它们相对同一参照系的速度、加速度等物理量是相同的．在解答力学问题时，正确灵活变换坐标系，常能揭示物体速度、加速度等运动量间的约束关系，突破解题难     

电介质物理

物理学是研究物质基本运动规律的科学，按照物质的基本运动形式，物理学最早的分支为力学、声学、热学．电磁学、光学和原子物理学，后来按照所研究的物质的结构层次．又将物理学分为天体物理、地球物理、凝聚态物理、原子和分子物理、核物理和基本粒子等．     

NKZ坐标系：适用于轴对称刚体的坐标系

本文介绍一种部分固定在刚体上的动坐标系，用它处理轴对称刚体的定点运动非常方便     

博学多才的实验物理学家傅科

在北京天文馆老馆大厅、中国科技馆,都有一个用很长的金属线栓着的大铁球,类似钟摆来回摆动,这个装置叫傅科摆,由19世纪法国著名物理学家傅科发明.用这样一个简单的实验装置,证明了地球在自转.2002年美国科学家评出了两千年来十大最美的物理实验,傅科摆榜上有名.傅科博学多才,除了傅科摆之外,对物理学有多方面的重要贡献,在力学、光学、电学和技术方面也有多项发明,因此,受各国科学界垂青.1864年当选为英国皇家学会会员,     

康普顿早期验证地球自转的“水管”实验

对美国著名物理学家A.H.康普顿在大学本科阶段对地球自转的验证性实验进行原理简述,将其与最早证明地球自转的实验——傅科摆实验并行讨论,从实验原理、背景及影响方面对2个实验的差别作简要分析.     

理论力学自学辅导材料(三)——非惯性系内质点力学

非惯性系内质点力学主要包括三方面内容:一、两坐标系间速度和加速度的变换关系.它起着桥梁的作用,有了它就能从已知的质点相对于惯性系的运动规律推导出质点相对于非惯性系的运动规律.其中不需要附加任何新的假设.另一方面它是质点运动学理论的一部分,为分析研究比较复杂的质点运动提供了一种很有用的简化方法.二、在非惯性系内质点的动力学方程.它是解决非惯性内质点动力学问题的出发点.三、由地球自转产生的一些重要现象.本文仅就一、二两方面作一些说明.一、两个坐标系间速度和加速度的变换关系 为了掌握这两个变换关系的推导,应搞清以…     

质心坐标系的特殊性

本文指出在质心坐标系中质点组力学的三个运动定理的表述形式十分简单，在教学中对这个特殊性应予以强调，并且应适当加强这些定理的应用．