物理学与航空科学

本文主要的目的在:试图给中学物理教师指出物理学和航空科学之间的血肉的聊紧。文中通过具体的实例,说明物理学中一些重要的基本定律,如能量守恒定律、质量守恒定律、牛顿运动定律和阿基米德原理等在航空方面的应用。教师们讲授这些定律时,结合到上述的例子,可以使学生一方面了解这些定律具有极其重要的生产实践上的意义;另方面学生也可以学到一些简单的航空基本原理,从而提高他们的学习兴趣——作者。     

关于喷气式航空发动机

自从俄罗斯的天才发明家莫查伊斯基,于1882年创造了世界上第一架飞机以来,飞机已有七十余年的历史了。在这短短的历史时期内,飞机的速度有了惊人的发展,几乎增加了约30倍。1953年飞机最大平飞速度的世界纪录已达1,215公里/时,略低于音速。到今天飞机的速度已经超过音速了。     

新一代航空发动机燃烧室

针对新一代高油气比(0.051及以上)航空发动机燃烧室,本文提出头部采用化学恰当比直接混合燃烧设计方案.对于新一代高压比(70及以上)低排放民用航空发动机燃烧室,由于其自着火延迟时间极短,因此采用贫油直接混合燃烧,而不能采用预混合预蒸发燃烧.本文提出了一种贫油直接混合低排放燃烧室方案,其燃油空气模由简单的压力雾化喷嘴和...     

航空发动机控制系统仿真平台设计

针对目前国内航空发动机控制系统设计过程中缺乏准确高效、通用灵活的仿真平台问题,根据高内聚、低耦合的模块化设计准则,结合了涡扇发动机建模技术、控制技术、可视化编程技术和软件开发技术,提出了航空发动机控制系统综合性能仿真平台设计方案。依据设计目标,完成了该平台的总体架构和功能结构设计;利用带有均衡因子的指数权重法建立了发动机分段线性化模型;利用惩罚函数法,采用单纯性优化算法完成控制系统参数设计。整个仿真平台基于MATLAB/Simulink平台上开发,并进行了仿真验证。验证结果表明仿真平台的架构合理,功能完善,运行稳定可靠,具有通用、灵活、易扩展的特点。     

航空发动机尾气FTIR被动检测

航空发动机尾气排放情况可以反映发动机的燃烧状态,从而可以为发动机视情维修提供依据,同时可以为因尾气排放造成的环境污染分析提供依据,因此,对航空发动机尾气进行检测非常重要。由于传统的航空发动机尾气取样分析不方便,而且无法满足飞机爬升与空中飞行状态下的检测需要,文章将FTIR被动检测技术引入到航空发动机尾气检测中。首先详细介绍了FTIR被动检测原理和被检测气体浓度反演算法模型,接着分析了FTIR被动检测技术用于航空发动机尾气检测的可行性,给出了发动机尾气FTIR被动检测方法,最后利用布鲁克公司生产的Tensor27型FTIR对某航空发动机尾气进行了被动检测,得到了该发动机尾气中主要气体CO和NO的浓度,并与取样分析结果进行了比较,两者结果基本吻合,这表明FTIR被动检测技术满足航空发动机尾气检测要求。     

物理学中的对称性

在自然世界中存在许多的对称现象,如房子的左右对称,正三角形在旋转120°时的对称等等。这些都属于空间对称。按对称的字义来讲,就是两个物体相对而又相称,或者说它们相仿、相等。这样把两个物体对换一下。好象没有变动过一样。在自然界中,无论是生物(动物和植物)或非生物(如晶体)都广泛存在着各种各样的对称性质。 除了空间对称性质外,自然界还存在着另外的对称性。例如白天和黑夜的变化,四季的交替以及其它周期变化。在这些周期变化中,不同周期中对应的时刻运动完全重复。这种情况体现另一种时间的对称性。 自然界中物质的属性、物理现象以及事物的发展变化过程常常包含有某些对称性质为其基本特征。对称性实质上是在某种变化下的不变性,即是说,通过某种变换不变,我们就说它具有某种对称性。对称性的研究在物理学中占十分重要的地位。并已成为认识物质形体构造及其相互作用规律的基础。例如,几何形体对称性的研究在晶体物理中得到重要应用。各向同性的固体导致它只存在两个弹性常数。运动规律在匀     

物理学中的时空观

时空观,对于物理系的师生来说并不陌生,但有些同学只知道时空观的内容,不知道它是如何发生、发展及变化的,这里介绍两种在物理学中影响大,占统治地位时间长的时空观:绝对时空观与相对时空观。 绝对时空观,是力学之父牛顿创立的。1664年,牛顿综合地接受了原子论的无限时空和宗教中上帝与时空共存的两种看法,将二者融合到一起,形成了绝对时空观。 牛顿的绝对时空观,是历史发展的产物,也是他的力学体系的基点。它代表了自然哲学和自然科学发展过程中一段很长时期的观点,影响很大。牛顿之前的     

图片中的物理学

 用物理方法解释了一些图片中的现象。     

物理学中的实验

ＰＥＥ是“国际物理实验教育学术研讨会（Ｉｎｔｅｒｎａ－ｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈ Ｅｘｐｅｒｉ－ｍｅｎｔｓ）”的缩写．该会是ＩＣＰＥ（国际物理教育委员会）和ＡＳＰＥＮ（亚洲物理教育网）联合组织的一次国际学术活动，已于１９９０年４月２３—２７日于天津南开大学举行．我刊从本期起将在本栏目中选登有关ＰＥＥ会议中外学者的部分发言和作品，供读者参考．在每篇文章的题目前加上该会的会徽作为标志．     

棒球中的物理学

 在棒球运动风糜全球的今天,物理学工作者当然不会满足于能够解释为什么天空是蓝色的以及为什么星星会闪烁等诸如此类的现象.与乒乓球和网球的情形类似,空气动力学原理在棒球中起着重要的作用.然而,棒球是由一块块的皮革缝合而成,既不能看成是理想的光滑球体,也不可作为极端粗糙的球体来对待.     

物理学中的因果论

本文主要阐述了现代物理和量子力学中的因果性关系.并阐明了因果性和对称性之间的关系,揭示出物理学和哲学间的关系.     

图片中的物理学

 一、火车站的安全线火车进站时,乘客要退到安全线后（图1）,否则很容易被吸进去。这种现象用伯努利方程解释：同一流线上任意两点压强、速度、高度三个量满足 。速度大时,压强小,火车进站或高速运动时,带动火车附近产生强大的气流,使得站台处的压强高于气流处的压强,从而形成压强差,容易将靠近列车的人员吸进轨道,造成意外伤害。     

物理学中的负温度

热力学第三定律指出，不可能使一个物体冷到零度(指开尔文温度)。然而，自然界确实存在着负温度系统。     

生活中的物理学

１门镜辨客门镜是装在门上的光学仪器．从门内看，门外人、景物一目了然，而门外人通过它却看不清室内的人和物．它作为一种观察、监视和防盗防事故的安全措施，广泛地用于家庭、旅店和机要单位以及其它场所．门镜的光学系统由３个同轴透镜组成．物镜是由２个相同的平凹透...     

物理学中的极值问题

本文利用构造一元二次方程并利用有实数解的条件,即一元二次方程的,讨论了一类物理上的极值问题,这对进一步理解物理公式并灵活运用数学方法来解决物理问题有一定的意义.     

物理学中的常量

 物理学中有很多重要的常量,如万有引力常量G、基本电荷量e、普朗克常量h、光速c等,它们都是具有特征性的普适常量,当方程中出现某一常量时,该方程一定与某一特定的物理学内容相联系。例如出现G时表示方程与万有引力有关;出现e时表示与电学有关;出现c时表示与相对论有关;出现h时表示与量子论有关。这些常量的出现以及测定它们数值的过程,往往是漫长而曲折的,与此相应的是物理学理论的发展和完善。本文试图从历史的角度考察这一过程,重温物理学先驱们的伟大思想历程,并从中受到启发。万有引力常量G万有引力定律是牛顿对人类最伟大的贡献之一。     

荡秋千中的物理学

荡秋千只靠自身，如何使秋千荡得越来越高呢?有一个简单的方法，那就是在最高处蹲下，在最低处站起．读者不仿一试．     

物理学中的黄金数

自然界中存在着许多含义深远的常数，黄金数只是它们当中的一员。黄金数起源于人们对于黄金分割问题的研究，这种研究可以追溯到两千多年前的古希腊时期。设单位线段ＡＢ被点Ｐ分为长度不等的两段，且令小段长度与大段长度之比恰好等于大段长度与线段全长之比。我们把线段...     

物理学中的悖论

 悖论，又称佯谬，就是逻辑矛盾。它是一个哲学命题：假设该命题为真，则可逻辑地推导出它为假，反之亦然。举一个大家都熟悉的例子--“两小儿论辩”：孔子到东方游历，途中看见两个小孩在争论，就问他们辩论什么，一个小孩说：“我认为太阳刚出来时距离人近，而正午时距离人远。”另一个小孩却认为太阳刚出来时离人远，而正午时离人近。前一个小孩解释说：“太阳刚出来时大得像车上的篷盖，等到正午时就像盘子碗口那样小，这不正是远的显得小而近的显得大吗？”另一个小孩反驳说：“太阳刚出来时清清凉凉，等到正午时就热得像把手伸进热水里一样，这不正是近的就觉得热，远的就觉得凉吗？”两个小孩的观点各有依据，让孔子难断是非，两个小孩嘲笑说：“谁说你多智慧呢?”这就是一个悖论，而且是一个与物理学有关的悖论。