力学一题

一个边长为a的立方体,其密度p大于水的密度p水,将其放入一盛水容器内,使它正好被水浸没,如图一所示.松手后使该物体的一面沿容器些向下运动,初速度为零.试描述该物体的运动情况. 按照物体在水中的浮沉条件,只要 P>P水,物体就下沉.但值得注意的是,本题中物体的一面与容器壁相接触,两者之间无水渗入,故当物体在下沉过程中,在竖直方向除了受到向下的重力G和向上的浮力F以外,还受到物体与容器壁之间的摩擦力f,方向向上,如图二所示,而f是随着水对物体的水平压力N的增大而增大的,N又是随着深度的增加而增大的,故当物体运动到某一深度时,将停止…     

利用两种方法测量空气的密度

利用“排气法”测空气的密度 设容器的净质量为m0，容积为V0，容器内的空气的质量为m，测量标准状态下充满空气时的容器质量为m1，该容器注满密度为ρ0的液体，注满液体后的质量为m2(图1)，那么     

车载液氢瓶的储氢密度影响规律研究

液氢瓶是氢能源汽车首选的储氢方式。基于线性屈曲模拟稳定性分析和极限承载能力分析方法，设计了18种规格的双壁层结构液氢瓶，并探讨了内容器直径、材料和长径比的变化对质量储氢密度、体积储氢密度的影响规律。结果表明：长度一定时，储氢密度随内容器长径比增大而减少；内/外容器采用薄壁铝合金/碳纤维缠绕复合材料能提高液氢瓶储氢密度。     

对液体压强演示实验的改进

对义务教育新教材第三册３１页演示液体对容器底压强的实验（图１），学生易产生错误的认识，认为水灌得越深，水的质量越大，底部受到压强越大． 建议改为如下实验：取一个两端开口的圆柱形容器和一个倒圆锥形容器，但底部开口一样（便于观察比较皮膜突出情况），分别扎上橡皮膜．用量筒量取一定量的水，全部倒入圆锥形容器中，再用量筒量取一样多的水，先往圆柱形的容器中注入与圆锥形容器中同样高的水（图２），看到虽然两容器装的水不一样多，但深度一样，底部突出情况相同．说明同种液体深度相同，底部压强与质量多少无关．接着，把量…     

42T水冷磁体容器模态及抗震分析

42 T水冷磁体是我国稳态强磁场实验室在建的设计指标最强的高场水冷磁体装置.本文聚焦于42 T水冷磁体容器在本地7级地震这一极端工况下结构强度可靠性研究.首先基于有限元分析软件对水冷磁体容器进行高压工况下的应力分析，再通过自重分析研究其20阶非零模态的固有频率；根据前20阶固有频率，获得地震水平反应谱值，再结合Response Spectrum模块模拟地震作用下42 T容器的响应谱分析.结果显示，在3 MPa水压工况下容器最大应力为115 MPa,在地震谱激励下产生的最大等效应力为1.69 MPa,最大位移为0.016 mm, 304不锈钢材料许用应力为137 MPa,故42 T水冷磁体容器设计符合7级地震工况要求.     

能够自动折叠成型的纳米容器

设计新的药物运送工具或者试图控制人体中药物之间的反应，都是令化学家头疼的问题。不过，美国马里兰州的研究者可能已经找到了解决办法。马里兰州巴尔的摩市约翰·霍普金斯大学的研究者，在《美国化学会杂志》（Journal of the American Chemical Society）在线发表的一篇论文中报告，他们制造出了一种微小的二维镂空平面结构，这种结构能够自动折叠成镂空立方体或其他3D容器。这种容器可用于将化合物运送到化学家希望其进行反应的地方。而金属版纳米容器的去向，可以通过磁场进行控制。     

世界上最小的电冰箱

比利时和美国的两位科学家最近研制出一个由单手征的（或不对称的）分子组成的微观马达。当将这个马达放在两个具有不同温度的水容器之间时，马达自动地向一个方向运动来调整热的不均，这样就将热量从高温的水容器传输到低温水容器中。     

低温容器夹层真空度对内罐压升率的影响研究

针对低温容器夹层真空失效工况,建立了低温容器夹层真空度与通过内罐壁面热流密度的理论模型,结合ANSYS-FLUENT软件对某立式低温容器内的液氮蒸发过程进行了仿真模拟,研究了初始充满率为50%时,低温容器内罐空间温度及压力随夹层真空度变化的规律。结果表明,随着夹层真空度降低,通过低温容器内罐壁面的平均热流密度增大,内罐中液体温度升高速率增大;当夹层真空完全失效时,内罐压升率分别是夹层真空度为10-3 Pa、1 Pa和10 Pa时的10.4倍、5倍和1.2倍。     

纳米多孔银力学性能表征分子动力学模拟

纳米多孔金属拥有优异的物理、化学性能,在众多领域中极具应用前景.相关力学性能的认知是实现其功能化应用的重要基础之一.基于分子动力学模拟,以三种拓扑结构(立方体结构、金刚石结构、螺旋体结构)的纳米多孔银为对象,研究了单轴拉伸下的力学响应,探讨了拓扑结构和相对密度与其力学性能的内在联系.仿真结果表明,纳米多孔银的极限强度和杨氏模量随相对密度增大而增大的同时,还紧密地依赖于拓扑结构.其中,金刚石结构与螺旋体结构的模量随相对密度的变化趋势较为相近,而螺旋体结构中螺旋形式的孔棱在受力拉直的过程中抵抗变形,表现出相对较好的塑性.立方体结构中,孔棱分布形式单一,抵抗变形的能力较弱,模量值较低.同一相对密度下,金刚石结构的强度最大,立方体结构次之,螺旋体结构最小.金刚石结构中,交错的孔棱间形成三角骨架结构,具有一定的稳定性,表现出相对较高的强度.     

容器底压强如何变化

问题 :容器中盛有部分液体 ,当其温度升高发生膨胀时 ,容器所受压强将如何变化 ?下面分几种情况分析 :一、当容器为圆柱形时 ,如图 1所示 .设容器中盛有质量为ｍ的液体 ,深为ｈ ,底面积为Ｓ .则液体密度为 :ρ1=ｍＳ·ｈ容器底所受压强为ｐ1=ρ1·ｇ·ｈ =ｍ·ｇＳ液体受热膨胀     

低温容器绝热真空丧失后的绝热夹层漏热量计算分析

真空丧失对低温容器的安全性是一大威胁,可能会造成严重后果。文中通过实验,利用氮气为破空介质,测得了高真空多层绝热低温容器在真空丧失情况下的排放率,根据测得的排放率计算了热流密度。结果表明,根据测得的排放率,不考虑液体温度变化计算得到的热流密度与考虑液体温度变化计算得到的热流密度之间存在差异。     

一般普通物理学课本在用简单的方法推导气体扩散公式时,常常运用距某一个△S 面为(平均自由程)的两个小立方体(例如福里斯-季莫列娃著,梁译,普通物理学,第1卷,220页),并认为小立方体中的分子通过小面△S 的时间δt=l/v(l 为立方体边长),其意义和根据是什么?

答:为了说明问题,先简单地介绍一下从气体分子动力论观点推导扩散公式的过程(参看图1)。试计算飞过小面△S(如图)的分子数。设气体的密度ρ的变化是沿轴线ox的方向发生的。设想在小面△S的左方及右方各取小立方体A及B,距小面△S各为平均自由程下面我们来计算由小立方体A向右飞过△S的分子数及由小立方体B向左飞过△S的分子数,并由二者之差推算扩散通过△S的分子数。由于小立方体很小(边长ι《一般书上没有明显地写出这个补充条件。但在推导中实     

测定液体表面张力系数的新方法

测定液体表面张力系数的新方法郝兴海（青海民族学院理化系，西宁８１０００７）一、实验现象在一个口径较大的平底容器底部打一小孔，让水流进容器里，我们会发现水没有马上流出，而是在小孔处形成一个半球形液面（图１）．当水面上升到一定高度时，水才从小孔中流出．二...     

当立方体作高速运动时观察者不可能同时看到它的前表面和后表面

本文分别选取观察者参照系Ｓ和立方体参照系Ｓ＇，论证当立方体沿其一边长方向相对于观察者作高速运动时，观察者不能指望同时看到立方体的前表面和后表面．     

水的密度为何在4℃时最大

绝大多数物质有热胀冷缩的现象，温度越低体积越小，密度越大．而水为何在4℃时体积最大，密度最小呢?     

影响水沸点测量值的又一因素

做水沸腾实验时,测出的沸点往往不是100℃,有人将其解释为受下列因素影响: (1)测量方法不正确,温度计玻璃泡碰到容器的底或侧壁; (2)水的沸点受大气压影响; (3)酒精灯火焰太小,容器中水吸收的热量等于散失的热量,水温不再升高;     

颗粒物质中压力随高度的变化规律

用实验方法研究了圆筒容器中静止沙堆内策略的分布及变化规律。直接测量了颗粒物质的摩擦力，给出摩擦力与颗粒填充密度的关系，摩擦力与颗粒堆积高度的关系，并分析讨论了相关因素。     

粉末状固体密度的测定

比重瓶法是测定颗料状固体密度的一种方法[1-2]，但是测定颗粒极为细小的物质即粉末状固体物质密度时，用比重瓶法则存在一些问题．我们根据多次实验测定的经验，对比重瓶法做了些改进，改进后的方法对减小实验误差，降低操作难度方面效果明显．一、比重瓶法测定颗粒状固体物质的密度通常测定步骤如下：1．将比重瓶装满水后，塞上中心有细孔的塞于，擦去溢出的水，称量质量为M1．2．称量粒状物体的质量为M。3．将粒状物体倒入装有水的比重瓶，重新按步骤1操作，称量混合质量为M3．4．计算出粒状物体的密度式中PO为测试温度下水的密度．二…     

铂纳米立方体的合成及其SERS活性研究

本文用氢气还原氯亚铂酸钾,以聚丙烯酸钠作表面活性剂合成了铂纳米立方体,得到的铂纳米立方体的边长约为15nm。将铂纳米立方体组装到玻碳电极表面上可以作为SERS基底。以SCN-作为探针分子,初步研究铂纳米立方体的SERS效应。从铂纳米立方体上得到的SERS信号强度比粗糙的铂电极强,这表明铂纳米立方体具有更高的SERS活性。     

不同容积低温容器绝热真空瞬间完全失效后传热特性比较

搭建了低温容器在绝热真空瞬间失效后传热研究实验台,分别选择在LN2温度下可凝结气体(Ar和O2)和混合气体(Air)导入两只容积规格和形状不同、但绝热材料层数相同的低温容器真空夹层进行绝热真空失效试验。结果表明,相同绝热材料层数、不同容积规格的低温容器绝热真空瞬间失效后的热流密度非常接近,这为实验结果的推广运用提供了必要的依据。