用平动惯性力求解力学问题的讨论

给出了平动非惯性系中用平动惯性力求解力学问题的注意事项,并举例说明平动惯性力在非惯性系"牛顿第二定律"和"动能定理"中的应用.     

辐射对称金字塔型剪纸的力学行为

通过在弹性薄板上引入切口,构建了多边形辐射对称金字塔型剪纸结构.利用伽辽金法求解的悬臂梁形变公式和悬臂梁组合的方法,创建了用于解释形变过程的"梁模型",得到n个模块的正N边形金字塔结构的弹性系数与结构参数的关系公式,并求出弹性系数线性阈值的表达式,解释了该结构产生平面外扭曲的原因.利用推导的"梁模型"公式,并通过有限元仿真和实验的方法,系统研究了辐射对称金字塔型剪纸结构的力学响应特征,验证模型的准确性,并用于已有报道的石墨烯剪纸结构的力学特征分析.这项工作系统解释了竖直拉伸的金字塔型剪纸结构的力学响应.     

第42届国际物理奥林匹克竞赛实验试题简介

第42届国际物理奥林匹克竞赛中的实验试题为"电学黑盒子——电容式位移传感器"和"力学黑盒子——一个内含小球的圆筒".本文较全面地介绍了试题内容和解答,并在必要时作了简短评论.     

高中“整体法”和“隔离法”的渗透

讨论了解决力学问题时,"整体法"与"隔离法"的渗透运用.     

弹性蛋白力学特性的单分子力谱

弹性蛋白是一类有着特殊力学特性的蛋白.在生物体内它们是承受和传递力的主要媒介;在生物体外,它们更是被广泛地用作高强度的生物材料.根据其功能不同,弹性蛋白的力学特性也各异.有些具有比较高的力学强度,有些则具有较大的延展性和弹性.科学家们很早就采用多种手段来人工合成弹性蛋白用于材料和纳米领域,但对于弹性蛋白的力学特性和序列结构之间的关系还不甚明晰.本综述介绍通过单分子力谱的实验方法来直接表征单根蛋白质在受力下结构的变化,研究其力学特性.基于Bell模型,推导出了蛋白质解折所需力与拉伸速率之间的关系,揭示了蛋白质力学强度的动力学特性,当拉伸速率较低时,解折叠力将正比于拉伸速率,对于较大的拉伸速率,解折叠力与拉伸速率成指数关系;探讨了决定蛋白质力学特性的结构因素和调控蛋白质力学特性的实验方法;介绍了单分子力谱测量的实验方法,包括基于光镊、磁镊和原子力显微镜的单分子力谱技术,着重介绍了原子力显微镜单分子力谱,并特别介绍了多聚蛋白技术来提供单分子测量的"指纹谱"和提高测量效率;论述了基于原子力显微镜单分子力谱研究蛋白质力学特性的最新进展,包括提高原子力显微镜的稳定性和力分辨率的方法,与荧光标记法相结合来提高实验效率的技术和高速扫描原子力显微镜;阐述了如何通过单分子力谱实验来理性设计蛋白质材料的力学特性,并对未来的研究热点做了展望.     

“守恒法”在力学中的应用

通过具体的实例介绍了"守恒法"在力学中的应用.     

“选系法”在力学问题中的应用

通过具体的实例介绍了"选系法"在力学问题中的应用.     

有趣的力学“孪生”题

通过实例分析了四类力学"孪生"题,以期有效地发散学生的思维,培养学生的能力.     

低频力学谱仪在高Tc超导体磁通钉扎研究中的应用

本文扼要介绍了我们研制成功的低频力学谱测试系统的原理与结构,并指出:力学谱(或力学耗散谱)能揭示材料的结构和缺陷的特征,能对材料的力、电、磁、光及其它性能进行深入探测,给出有益启示.该仪器对力学耗散谱最小分辨率达10-5,测量的最低频率达10-3Hz.本文着重讨论高Tc超导体磁通钉扎与力学谱的关系,在T以下,绝大部分已测得的力学谱峰(包括超声衰减突变和振动簧力学耗散峰)都属于滞弹性弛豫峰,由被钉扎的磁通线由热激活而运动.而真正用低频力学谱仪(现代的"葛氏扭摆")测量在Tc以下高Tc超导体力学谱实验尚未见报道.D.E.Farrell等在非孪生单晶的YBa2Cu3O7-δ试样(Tc＝90K及其以上)使用扭摆磁量计来测量,在Tc以下扭动振荡频率1.1×10-1Hz和磁场2.3特情况下,峰温Tp=85K左右.但是这个实验结果所得出的峰温和频率的关系与相变峰的规律有矛盾.在Tc附近的力学谱峰的机理是有争议的,有待实验进一步证实.本文还探讨磁通钉扎与临界电流的关系.     

圆盘塔倒塌的动力学分析

从理论力学的角度,对2020年国际青年物理学家锦标赛的第14题"下落的塔"进行了理论分析和实验验证,给出了抽出圆盘塔最下方圆盘后,上方圆盘是否倒塌的判别方式,并分析了影响塔稳定性的因素.研究结果表明:圆盘数量、尺寸、初速度、摩擦系数都会影响圆盘塔的稳定性.当满足某些条件时,抽出过程会出现溜坡、破碎等特殊情况.     

头断石板的力学模型分析

"以头断石"是硬气功的体现,气功师的表演常令人叹为观止.那么在头断石板的过程中其力学过程是怎样的呢?下面以花冈岩为例建立力学模型,分析其力学过程.设石板为花岗岩,厚12cm,宽28cm,长80cm,竖在地上,气功师身体质量为m= 58.0kg,开始撞击时的初速度为v0=5m·s-1,     

由压力引起的破裂问题研究

通过力学分析,说明了水结冰后导致水管、水缸等破裂的现象和力学本质,并应用该结果讨论了拱形建筑的拱顶破坏.     

试样的内耗值与振动系统内耗值的比较

推导了四个力学模型和它们对应振动系统的内耗表达式，并给出了试样内耗值与振动系统内耗值的关系.发现对于不同的力学模型，或者说不同力学性质的材料，试样的内耗值与振动系统的内耗值有不同的关系. 关键词：     

从一道力学题所想起的

大学物理是工科各专业的必修课,它不但是后续课程的基础,更重要的是能够培养学生的逻辑思维能力.加强大学物理教学是"应试教育"转向"素质教育"的一个重要环节.尽管教师一再强调学习物理的重要,但不少同学还是对物理不感兴趣.笔者在讲授大学物理时,从一道力学题悟出了"在生活中寻找兴趣"的深刻道理.     

轿车冲撞行人过程的力学分析

通过建立力学模型,分析轿车冲撞行人的力学过程,对此进行了计算和讨论,进而得到与实验结果相吻合的使行人发生倒立时轿车车速的临界值.并提供了一种有效估算临界车速的方法.     

接地导体球附近点电荷运动的讨论

在应用镜像法讨论了点电荷和接地导体球之间相互作用力的基础上,从牛顿力学和相对论力学两个角度分别讨论分析了接地导体球附近点电荷运动情形,并进行了比较.     

高等教育自学考试物理专业理论力学(分析力学部分)课程考试大纲

总说明 (l)分析力学是由拉格朗日、哈密顿等人建立并完善起来的经典力学理论.它用更普遍、更一般的方法处理力学体系的运动问题,这不仅深刻揭示出宏观机械运动的统一规律,而且还揭示出力学规律与其他物理规律之间的统一性.在从经典物理向近代物理的过渡中分析力学起了重要作用. 本课程只要求考生对分析力学的基础内容,即虚功原理、拉格朗日方程、哈密顿正则方程、哈密顿原理等有所掌握或了解,从而对力学规律有更深入的认识,并能掌握运用这些理论去处理力学问题的方法,为学习后继理论物理课程提供一个较好的基础. (2)分析力学所揭示的规律具…     

推荐一本理论物理的好教材--评<理论物理导论>(力学、热物理学卷)

物理系"四大力学"理论课的改革在各高校已试行多年.常常有这样的情形:原来"四大力学"作为A系列,而一年制的"理论物理导论"作为B系列,结果学生还是选A多而选B少.这当然与学生想考研究生的需要有关,但也与B系列往往变成A系列的"浓缩版"、"精简型"(或所谓"拼盆")的做法有关.假如因为学时少而简单地压缩成"拼盆",而又不想改变原来体系即不想伤筋动骨的话,便只好砍去"肉",即砍去应用的例子.理论物理便变得更瘦,更不美,更干巴巴而引不起学生兴趣.正是在多年尝试和各种经验教训的比较中,由李华钟、崔世治、吴深尚编著,高等教育出版社和施普林格出版社出版的<理论物理导论>(力学、热物理学卷)一书脱颖而出,给人们以耳目一新之感.我到中山大学去访问,了解到本书已经成为中山大学物理系大多数学生修读的主流课教材,我相信这决不是偶然的.     

理论力学自学辅导材料(六)——分析力学基础

分析力学是由拉格朗日、哈密顿等人建立并完善起来的经典力学理论.它的理论体系和处理问题的方法完全不同于牛顿力学.它代表经典力学的进一步发展,它揭示出支配宏观机械运动的更概括、更普遍的规律,以致能用比较统一的方法处理各种力学体系的运动问题;它还揭示出力学规律与其他物理规律之间的统一性,它的发展为从经典物理向近代物理的过渡起了重要作用.分析力学已成为学习后继理论物理课程的必要基础. 分析力学是在不断探索如何建立力学体系的运动方程和如何求解这些运动方程两个问题中发展起来的,在研究求解问题中往往对运动规律又有新的认…     

费恩曼的10大贡献及教学启示

本文简析诺贝尔物理学奖获得者、被誉为"科学的怪才、教育的楷模"的费恩曼(R.P.Feynman)先生的多重性,历数他的10大贡献并总结他的教学风格。文章后一部分以一个常见的力学问题为例,学着像他那样思考和处理问题,即重视相关性、类比性和思想实验。