重力对惯性秤振动周期影响的分析与实验演示

分析了重力对惯性秤振动周期的影响,指出重力与惯性秤系统振动周期的关系,给出不同情况下的周期表达式,并且通过实验测量数据来验证理论分析结论。     

惯性秤振动周期的讨论

分析了惯性秤水平、垂直和倾斜放置时，重力对惯性秤振动周期的影响．     

巧测惯性秤振动的周期

巧测惯性秤振动的周期智艾娣，王松德（洛阳师范高等专科学校物理系４７１０２２）当惯性秤的振幅很小时，可近似地看成简谐振动，其周期测惯性秤振动的周期，通常使用停表（秒表）．为了减小测量误差，取惯性秤振动速度最快的平衡位置Ｏ点为计时起点，测若干个周期的累计...     

关于"惯性秤"实验的思考

介绍了惯性秤的基本原理，分析了惯性秤不同放置情况的测量结果。     

用能量法推导惯性秤周期公式

如图1，惯性秤的主要部分是由两根弹性钢片连成的一个悬臂振动体，振动体的一端是秤台，秤台的中间孔中可插入定标用的标准质量块，一些《物理实验｝）教材”“’‘直接给出了惯性秤水平放置和竖直放置时作微小振动的周期公式，例如水平放置时，T—2。。／＝L＝：：f，式中m。为秤台上插入附加质量块的质量，。。为惯性秤空载时的等效质量，k为悬臂振动体的倔强系数．为了使学生弄清，n。、k究竟与哪些因素有关，下面我们用能量法推导周期公式．惯性秤的两根弹性钢片相当于两很平行放置的几何形状和物理性质完全等同的悬臂梁，以其中的一支…     

焦利斯秤在实验中的应用

对利期称稍加改装后可作七个题目的实验，充分发挥该仪器的效能，并且能提高实验精度．文章中介绍了单摆测重力加速度的实验，测声速的实验和弦振动的实验的作法．     

重力对弦振动特征频率的影响

本文从非均匀弦波动方程出发探讨重力对弦振 动特征频率的影响．讨论了两种不同边界条件下竖直 均质弦驻波特征频率与其重量之间的关系，给出了在 弦重量远小于其张力时两端固定的竖直均质弦驻波特 征频率修正项的解析表达式．     

水平重力异常对惯性定位定向系统定位精度影响分析

对于高精度定位定向系统而言,其零速修正定位精度受到行驶路线中水平重力异常变化的影响。从惯性导航误差机理、零速修正原理等方面理论分析水平重力异常对定位定向系统定位误差的影响,得到其误差传递公式。为验证误差传递公式的准确性,在重力异常试验区内进行了实物验证,验证了水平重力异常对定位定向系统定位精度的影响机理,通过重力异常补偿实现了在重力异常区域水平定位误差小于1 m。为今后进一步提升定位定向系统定位精度提出了新思路。     

一种双惯性轮空间倒立摆及其动力学建模和分析

针对现有的惯性轮倒立摆在模拟多自由度不稳定系统的局限性,提出了一种双惯性轮空间倒立摆系统,其具有四个自由度和两个控制量,可同时模拟不稳定系统俯仰和滚转姿态控制。运用拉格朗日方法建立了双惯性轮空间倒立摆的动力学模型,分别采用模型退化、数值仿真验证了所建立的模型的正确性,并分析了双惯性轮空间倒立摆的动力学特性。建立的双惯性轮空间倒立摆可应用于多自由度非平稳系统的模拟实验,提出的物理结构、模型和相关分析结论为双惯性轮空间倒立摆系统的进一步研究奠定了理论基础。     

用动静法研究非惯性参考系中单摆的周期问题

众所周知，单摆小角度的振动为周期性的简谐振动．而简谐振动就是物体受到一个始终指向平衡位置的回复力作用．因此寻找平衡位置是解决这类问题的关键在非惯性参考系中的单摆运动确定平衡位置更为重要．笔者应用动静法，先确定单摆在非惯性参考系中的平衡位置，求出平衡位置处单摆的绳子的张力，继而求出它的振动周期．现举例如下：     

绝对重力测量中振动传感器振动补偿性能的分析

绝对重力测量的精度主要受振动噪声的限制.振动补偿是一种简单可行的振动噪声处理方法,它通过传感器探测振动噪声来对测量结果进行修正.现阶段对于不同传感器的振动补偿性能缺乏系统的分析与评估,仅停留在应用阶段.本文从理论出发分析了传感器性能对补偿效果的影响,并通过实验评估了不同振动环境下不同传感器的振动补偿性能.实验结果显示,采用低噪声地震计的振动补偿效果主要受带宽和量程的限制,在安静环境下可实现优于百微伽的单次测量标准差,但补偿效果随振动噪声高频成分的增强而降低,在动态环境下地震计则受量程限制而无法工作.采用加速度计的振动补偿效果主要受分辨率的限制,在复杂和动态环境下均可实现毫伽量级的单次测量标准差.本文为振动补偿技术应用于绝对重力测量提供了振动传感器选型的理论和实践依据,有望为振动补偿技术的进一步发展提供技术支撑.     

A lagrangian basis for ashtekar’s reformulation of canonical gravity

A manifestly covariant Lagrangian is presented which leads to the reformulation of canonical general relativity using new variables recently discovered by Ashtekar.     

无旋性前进重力波传递在均匀流中的Lagrangen解析解与试验验证Ⅱ.试验验证

针对文献[1]中的无旋性自由表面周期性规则前进重力波传递在均匀流中,本文以与前进波波向同向与反向的均匀流两种特例情况,进行试验测量,所得的波形曲线、流速分布、流体质点的运动轨迹与运动周期及其质量传输速率与Lagrange平均高程等特性,均与文献[1]中全以Lagrange方式所得的三阶解结果符合得很好.这证实本研究取定的标注流体质点的参数,正好为其在原静止水中的位置坐标值.同时亦证实波流场中由流体质点所构成的波形曲线,其波长皆同于(纯)前进波,而其传播速度为(纯)前进波波速与均匀流流速之和是具Doppler效应的;而流体质点的运动周期与其运动周期平均高程、及其质量传输速率扣掉均匀流流速等,都与(纯)前进波的相符.另外,亦揭示出流体质点的运动轨迹,在前进波波向与均匀流同向中,当流体质点在波谷断面处时沿前进波波向的流速分量为反向、零与正向时,则其形状分别为朝波向前进的扁长辐状余摆线、在波谷断面处成尖点朝下的滚轮状线与短辐形余摆线;而在前进波波向与均匀流反向中,当流体质点的质量传输速率为沿前进波波向为正向与零时,则其形状分别为朝波向前进的缩短的扁长辐形余摆线与长轴在前进波波向上椭圆形封闭曲线;而当流体质点的质量传输速率为反前进波波向,但质点在波峰断面处时沿前进波波向的流速分量分别为正向、零与反向时,则其形状分别为反波向前进的倒扁长辐形余摆线、在波峰断面处成尖点朝上的倒滚轮状线与倒短辐形余摆线.     

非旋转性前进波Euler与Lagrange解间的转换

对等深水中非旋转性的前进重力波动场,以求得的Euler与Lagrange两种形式至第三阶的解,按照同一流体质点在相同时间与位置处其流速唯一与质量守恒性及在自由表面水位处Euler形式解与Lagrange形式解为同一值的特性,来推导二者可相互转换.由连续的Taylor级数展开,考虑波动场中各流体质点的运动轨迹与运动周期,将已知的Euler形式解转换成完全未知的Lagrange形式解,解决了以往成果中出现含时间的不合理的共振项,以及无法得到与Euler系统不同的Lagrange形式的流体质点运动频率与平均运动 关键词： 非旋转性前进波 Euler-Lagrange转换 质点运动轨迹 质点运动频率     

Quantum gravity on the lattice

I review the lattice approach to quantum gravity, and how it relates to the non-trivial ultraviolet fixed point scenario of the continuum theory. After a brief introduction covering the general problem of ultraviolet divergences in gravity and other non-renormalizable theories, I discuss the general methods and goals of the lattice approach. An underlying theme is the attempt at establishing connections between the continuum renormalization group results, which are mainly based on diagrammatic perturbation theory, and the recent lattice results, which apply to the strong gravity regime and are inherently non-perturbative. A second theme in this review is the ever-present natural correspondence between infrared methods of strongly coupled non-abelian gauge theories on the one hand, and the low energy approach to quantum gravity based on the renormalization group and universality of critical behavior on the other. Towards the end of the review I discuss possible observational consequences of path integral quantum gravity, as derived from the non-trivial ultraviolet fixed point scenario. I argue that the theoretical framework naturally leads to considering a weakly scale-dependent Newton’s constant, with a scaling violation parameter related to the observed scaled cosmological constant (and not, as naively expected, to the Planck length). Invited lecture presented at the conference “Quantum Gravity: Challenges and Perspectives”, Bad Honnef, 14–16 April 2008. To appear in the proceedings edited by Hermann Nicolai.     

Impact of subgrid fluid turbulence on inertial particles subject to gravity

Two-phase turbulent flows with the dispersed phase in the form of small, spherical particles are increasingly often computed with the large-eddy simulation (LES) of the carrier fluid phase, coupled to the Lagrangian tracking of particles. To enable further model development for LES with inertial particles subject to gravity, we consider direct numerical simulations of homogeneous isotropic turbulence with a large-scale forcing. Simulation results, both without filtering and in the a priori LES setting, are reported and discussed. A full (i.e. a posteriori) LES is also performed with the spectral eddy viscosity. Effects of gravity on the dispersed phase include changes in the average settling velocity due to preferential sweeping, impact on the radial distribution function and radial relative velocity, as well as direction-dependent modification of the particle velocity variance. The filtering of the fluid velocity, performed in spectral space, is shown to have a non-trivial impact on these quantities.     

非旋转性自由表面重力驻波的Euler与Lagrange方法解间的转换

对于等深水中的非旋转性重力驻波流场,本文用Euler与Lagrange两种方法求得其至三阶的解,根据同一粒流体质点在相同时间与位置处其流速值为唯一与质量守恒及在自由表面水位的Euler形式解与Lagrange形式解相同等特性,来推导其间互可转换.由一系列连续的Taylor级数展开,在考虑波动场中各流体质点的运动轨迹与运动周期条件下,将已知的Euler解转换成完全未知的Lagrange形式解.接着再将所得的Lagrange解转换成对应的Euler形式,均可得到完全相同的结果.由此可得知,在考虑波动场各流体质 关键词： 重力驻波 Euler与Lagrange解间的转换 质点运动轨迹     

利用单摆测重力加速度时的最大摆角的再讨论

根据误差传递理论和误差合成方法确定了单摆测重力加速度时的最大摆角．