高空中物体重力问题的分析

在赤道上空,随地球自转的高空物体和绕地球运转的卫星到达高空的同一位置时,由于物体所在的参考系并不相同,物体尽管处于同一高度,但物体受到的重力并不相等,这是由于物体的重力除了与高度有关外,还与物体是否随地球自转有关.     

利用布拉维摆测量地球自转的实验研究

地球自转会带来许多非惯性系效应,利用这些效应定量测量地球的自转角速度,是物理学实验研究的一个重要方面,其中,布拉维摆不仅可以定性地体现出地球自转的效应,更是一种精密测定其自转周期的一种方法.深入研究了利用圆锥摆顺时针和逆时针旋转的周期不同测量地球自转角速度的实验,分析了实验中影响测量精度的关键因素并探讨了控制实验误差的方法,最终得到了与标准值偏差2.3%的结果.由于地球自转所导致的顺逆周期的差十分微小,而影响周期测量的因素很多,如何控制其中关键因素的误差就成为实验成功的重要环节.介绍了如何控制实验条件,以及一些重要的误差来源的分析和控制,对于在普通物理实验条件下成功进行地球自转角速度的测量具有借鉴意义.     

一天为24小时吗？

我们常说一天 2 4小时 ,严格来讲 ,并不是这样 ,下面加以说明 .1　地球自转周期和昼夜更替周期这是两个不同的概念 ,先来了解地球的运动情况 .众所周知 ,地球绕太阳公转的同时 ,绕自身的地轴自转 ,如图 1所示 .选遥远的某颗恒星为参照物 (其射到地球的光可视为平行光 ) ,在某时刻 ,地球上的某点Ｐ正对太阳和该恒星 (如图 2中的位置Ａ ) .随着地球的公转和自转 ,到达位置Ｂ时 ,地球恰好自转了 1圈 ,Ｐ点再次正对该恒星 ,完成了一次完整的圆周运动 ,所用时间为自转周期 (一个恒星日 ) .但此时Ｐ点还未再次正对太阳 ,地球必须继续运动到达Ｃ点…     

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.     

潮汐对地球自转阻滞作用的估计

讨论了潮汐阻滞地球自转的机制,利用一个简化的模型计算了由潮汐引起的地球自转角加速度的数量级,得到了比较满意的结果,并讨论了几个简化假设的合理性,还利用该模型计算了当地球自转速度不再变化时的几个数据.     

天文台内的物理实验

许多中学的天文台不仅是观察天体、遨游苍穹的舞台,还可以进行若干物理实验,趣味性和直观性都很强,本文举几例如下．１　间接证明地球的自转无论是在白天还是在晚上,无论是跟踪太阳还是星星,望远镜的同步跟踪功能,都可以在不太长的时间显示地球的自转．操作时选定某个星星或太阳,启动同步跟踪系统,望远镜转动,但星星或太阳始终在目镜中或太阳成像屏上．２　说明运动的合成及分解人在地面向北走,在太阳静止参照系中看是曲线,是因为人同时参与了两种运动：向北的直线运动和地球的旋转,合运动必然是曲线或近似的斜线．以转动的天文…     

科里奥利力对气垫转盘的影响

对气垫转盘无外力矩自转现象的原因进行了探讨,理论分析和实验数据均表明:地球自转而产生的科里奥利力是气垫转盘无外力矩自转的最可能原因.这将为气垫转盘实验的改进提供重要的参考和依据.     

地球和月球的公转周期与自转周期

1 引言 众所周知,年是以地球绕太阳公转周期为基准的时间单位,月是以月球绕地球公转周期为基准的时间单位,日是以地球自转周期为基准的时间单位.但是,由于任何历法中的历年内所包含的月数和日数以及历月内所包含的日数总是整数,因此我们平常使用的公历或夏历(俗称农历)中所规定的历年、历月、历日,其实都与地球和月球的公转周期或自转周期并不完全相等.     

时间标准问题

当你收听广播,往往会听到在正点时嘟!嘟!嘟!……的声音,接着是广播员说:刚才最后一响,是“北京时间”几点整;当你看报纸时,也经常会出现“世界时”或“格林尼治”时间。不论是世界时,北京时或其他现用的一些时间标准,它们都是天文台依据地球的自转运动测定的。将地球自转一周所经历的时间间隔称为一日,日分为24等分,称为小时;每小时分60等分,称为时分;每时分再分60等分,称为时秒。天文学上测定地球自转周期,是将恆星作为一个固定目标,由于地球的自转运动,恆星产     

原子时间和原子频率标准

时间和频率都是重要的物理量.它们的标准的建立,在生产斗争和科学实验中无疑有着重要的意义. 任何一种计时基准都是以均匀的周期现象为基础的.过去,传统的时间基准是地球的自转周期,用平太阳日的86,400分之一定为一秒,称为“世界时”.但是由于地球自转并不完全均匀,因此以地球自转为基准的世界时的准确度只有10～(-8)(相当于三年误差一秒钟).为得到更准确的时间标准,1956年国际计量委员会第10次会议规定,以1900年1月0日12时相应的回归年的31,556,925.9747分之一定为“历书时”的一秒,它是以地球绕太阳公转周期作为计时标准,实际实现的准确度…     

月相漫谈

月球东升西落,日复一日,这是因地球自西向东自转造成的.月球本身并不发光,人们看到的皎皎月光完全是它表面反射到地球上的太阳光.在一个月当中,月亮会呈现不同的形状--月相,有新月、上弦月、满月、下弦月和残月等,且周而复始,循环不已.月相为何做这种周期性变化呢?这得从月球相对地球的公转运动谈起.     

如何给"运动员"问题建模

所谓理想化模型,就是为能够比较顺利地解决问题,保留对所研究问题起决定影响的主要因素,而建立起来的科学抽象模型.这种模型可以清晰地反映被研究问题的本质特性,呈现问题所包含的主要矛盾,便于我们分析和发现规律.要注意的是,同一个物体现象在不同情况下理想化处理的方法不同,某一因素可能在这种情况下是次要因素,不予考虑.但在另一种情况下可能是主要方面,就必须考虑.如研究地球绕太阳运转时,其大小是次要因素,看作质点处理.但研究地球本身的自转时,其大小就成为主要因素,地球就不能看作质点.     

大气：转动的热机

 地球是一个旋转的球体,它具有巨大的质量和强大的惯性。地球的旋转包括每日一圈的自转和每年一圈的公转,自转带来了大气运动的日变化,而公转则导致了大气运动的四季变化。普通人或许并不清楚,但对于地球科学领域的学者来说,由于地球自转而产生的地转偏向力具有无处不在的影响, 这种力施加在运动物体之上,在北半球指向运动方向的右侧,而在南半球则指向运动方向的左侧。这种偏向力也是大气运动中很多特殊现象背后的关键原因。     

1987年CUSPEA试题选解

C1 (a)试说明地球上涨潮的起因.海岸边为何每天看到两次涨潮? (b)太阳质量比月球质量大很多,但太阳所引起的潮高仅约月球的一半,这是为什么? (c)大气里也可观察到潮汐现象.气压计指示出气潮有一规则的小振幅(～10-3)周期性变化.由月球引起的大气潮汐周期为12.7小时,且气潮位相延迟约18°.试说明位相延迟意味着什么?它和月球方位有什么关系? (d)若将大气看作线性阻尼振子,由不同的大气疾风冲击所得出的自由振子周期约为10.5小时.假如地球自转周期连续可变,试画出所预期的气潮振幅和位相对于自转频率的分布曲线. (e)月球现今表现出同一个侧面…     

太阳系行星的老大哥——木星

正一、并非气态的气态巨行星无论从体积还是质量上讲,木星在太阳系行星里都是当之无愧的"老大哥",它的体积约为地球体积的1321倍,质量约为地球质量的318倍,两者都比已知的太阳系所有其他行星的总和还大得多。与这一身份完全相称地,木星在罗马神话中被称为朱比特,是众神之王。细心的读者也许会问:在罗马神话出现的年代里,难道人们就已经知道木星的巨大了吗?答案当然是否定的。那么,当时的木星为什么会被冠以"众神之王"的威名呢?是纯属巧合吗?答案是:不完全是巧合,但确实也有巧合的因素。这巧合的因素在于木星的公转轨道周期很接近12     

质点相对于地球的运动方程

我们通常认为大阳是一个极好的惯性参考系,由于地球既自转又绕太阳公转,所以在一般情况下,地球是一个非惯性参考系. 质点相对于惯性系(太阳)的绝对加速度a为[1]其中μr和αr各为质点相对于地球的速度和加速度,r为质点相对于地心的位移矢量,ω为地球自转角速度,a0为地球相对于太阳的公转加速度. 现将质点相对于地球的运动也写成牛顿第二定律的形式如下:上式中的ma项即为质点m受到所有物体对它的作用力的合力F,又由于地球自转角速度ω随时间变化极小,可视为常数,也就是说有　=0,于是(2)式可化成上式中的mω×(ωxr)和2mω×υr即为我们所称的…     

DZW型微伽重力仪的原理和特点

一、基本原理和设计思想 高精度重力仪是研究固体潮和地震前兆的一种手段.在地球物理勘探领域内,重力测量也是一种方法.重力测量资料还可用于研究地球形状、地球内部结构、地极移动和地球自转速度的不均匀性等.此外,卫星和导弹轨道的精确计算,也需要空中重力场的精确数据. 本世纪以来,重力仪的精度由毫伽级提高到微伽级,目前国际上普遍使用民精度较高的重力仪有美国的Lacoste重力仪、大地动力型重力仪和前联邦德国的 GS-15型重力仪,这几种重力仪的精度达到了微伽量级. DZW型重力仪是我国自行研制设计的第一台高精度重力仪,由于该仪器的精…     

关于地磁场起源的设想

对于地磁场的成因 ,已有不少见解 ,但至今还没有得到满意的结果 .笔者经过多年的研究、思考 ,认为像其他任何现象的产生都是内因起主导作用一样 ,地磁场形成的主要原因 (即内因 )是地球的结构和它的运动 .一切磁现象都源于运动的电荷 ,即电流 .地磁场的形成也不例外 .地球是一个大导体 ,导体就一定有自由电荷存在 .像金属导体一样 ,地球的自由电荷主要是负电荷 ,或者说负自由电荷多于正自由电荷 .像永磁体的磁性是由分子环流形成的一样 ,地磁场主要是由这些自由电荷随地球自转和公转而在地球各层形成的绕地球旋转的环流产生的 .关于地球的结…     

一秒有多长

时间的国际单位是秒。一秒到底有多长,如何确定转瞬即逝的1秒呢?科学发展史上历经了以下3种方法: 1 根据地球自转日来划分 人类最早认识的时间单元是日——时间的天然单位,即连续两次日出或日落之间的间隔。仅有日这个单位还不能满足日常生活的需要,为了方便人类的饮食起居,中国古代将1日分为12个时辰:子丑寅卯辰巳午未     

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,