起动和运动中的车轮受地面的摩擦力

自行车起动和运动中车轮受摩擦力的情况比较复杂，在讲授摩擦力时，可作为一个例子进行分析如下：1自行车起动时车轮受的摩擦力 如图所示，脚蹬自行车脚踏子使自行车后轮发生转动时(正面观车轮沿顺时针方向发生转动)，使自行车后轮有向后运动的趋势，所以地面对自行车后轮的摩擦力f1的方向指向自行车前进的方向，使自行车有向前运动的趋势，因此，自行车前轮相对于地面有向前滑     

涡旋中的涡旋

二维涡旋是一种常见的现象 ,例如在海面上 ,在盆中搅动着的水面上或大气中都可观察到转动着的涡旋 .最近 ,美国科学家在数值计算中发现 ,在二维转动着的盘形涡旋中 ,如有一个快速旋转且其旋转方向与盘形涡旋转动方向相同的小的点涡旋时 ,就会出现一种在自然界尚未认识到的新的二维涡旋现象 .最近对这种二维涡旋的动力学行为进行了实验研究 .他们用了一个由磁场约束住的电子柱 .这个电子柱在电磁力Ｅ×Ｂ的作用下进行转动 ,其转动着的端面等效于一个二维转动的盘形涡旋 .他们观察到 ,在这个盘形涡旋中的一个旋转着的小的点涡旋 ,能使盘形涡旋…     

泳池中盘制漩涡对的形成与稳定

在游泳池中,当推动一部分浸入水中的圆盘沿其法线方向运动时,一对漩涡将会在泳池表面形成并且持续运动较长时间。整个漩涡的现象将被分为3部分来探究:漩涡形成阶段、漩涡U形涡管稳定模型和漩涡存在特点。研究过程使用模拟软件Fluent和Matlab确定漩涡形成阶段的理论模型。实验方面,我们应用PIV(粒子示踪设备,particle image velocimetry)和Mathematica对漩涡的模式进行分析;理论方面,通过推广毕奥萨伐定律,我们将漩涡对的速度场类比于半圆形通电导线产生的磁场。同时,我们制作并应用了由步进电动机和电磁继电器组成的机械手臂定量控制实验的变量,以提高实验的精度。最终,本文总结了漩涡形成模型、U形涡管稳定模型和存在特点。     

科里奥利力产生的物理分析

在匀速转动参考系中,质点以匀速运动时,则有科氏力作用于质点上.从加速度基本定义出发,利用矢量进行分析,不仅能很容易得出科氏力,而且能清楚地看出其物理意义.现仅就下面两种特定情况加以讨论. (一)质点沿转动圆盘半径方向作匀速直线运动. 设圆盘相对于惯性系统以匀角速度绕轴转动,质点以匀速v’沿圆盘上的矢径(OP)作直线运动.(图1).大家知道,在转动参考系中,要保持质点作匀速直线运动,必须对质点施以真实力F,以抵消惯性力的作用。亦即有由于真实力与坐标系无关,它在惯性参考系中为F=ma,式中a为相对于惯性参考系的加速度.显然,求出加速度…     

铝电解槽内电-磁-流场的耦合仿真方法及应用

基于电磁流体力学的基本理论,应用等效电阻网络法与有限元相结合计算铝电解槽电流场,标量电位法和双标量磁位法计算铝电解槽磁场,k-ε双方程模型计算电磁力驱动下的铝液流动,并与工业测试结果进行比较.对200 kA侧部四点进电的铝电解槽进行计算与测试,其结果吻合良好;水平磁场形成一个顺时针的漩涡,垂直磁场沿长轴和短轴呈反对分布;铝液流动呈现出沿长轴方向排列的4个漩涡.仿真磁场误差小于10.0%,流场误差不超过5.0%.     

脉冲偏场作用下石榴石磁泡薄膜中布洛赫线的形成

实验研究了石榴石磁泡薄膜中不同脉冲宽度下产生的硬磁畴的动态特性.结果表明：由零偏场下产生的枝状畴收缩而成的哑铃畴均逆时针转动,与产生枝状畴时所用的脉冲偏场的脉冲宽度无关.而固定直流偏场下由软畴段硬化而成的哑铃畴的转动状态,则与所用的硬化脉冲偏场的脉冲宽度有关.低脉冲宽度下硬化成的哑铃畴均逆时针转动,随硬化脉冲宽度的升高,出现混合转动向顺时针转动的过渡.由此揭示了直流偏场和脉冲偏场在石榴石磁泡薄膜中形成正、负垂直布洛赫线的作用. 关键词： 磁畴 磁泡 垂直布洛赫线     

浅谈实验意识的培养

例1（2000年广东高考模拟综合能力测试题）有两个完全相同的齿轮A、B，A固定不转，B围绕A顺时针转动，当B在A的右侧时，B上的标志箭头刚好竖直向上，如图1所示．问当B转到A的左侧的虚线所示位置时，其标志箭头所指方向是     

关于手摇式静电感应起电机原理

手摇式静电感应起电机,在手柄沿顺时针方向摇动时是一个具有正反馈特征的电荷放大器.若莱顿瓶电容上存在一定的初始电荷,则在电容电极外露部分所带电荷产生的静电场中,在金属电刷上出现静电感应,正负电荷将出现在电刷的两端部,绝缘转盘转动时它上面的导体箔片在滑扫过电刷端部的金属毛刷后即带上了净电荷,带有正负净电荷的导体箔片随绝缘转盘转动,在分别至连接莱顿瓶电容电极的正负极集电叉时,都通过尖端放电向莱顿瓶电容充电,莱顿瓶电容中的电荷越来越多.这就是起电机工作的物理过程.     

科里奥利力的演示

科里奥利力与惯性力一样,是一个假想的力,它既无施力者也无反作用力,它是由于牵连转动和相对运动相互影响的结果.在讲到科里奥利力的大小和方向为Fk=-2mω×V表示时,往往不容易被学生理解,若借助于演示实验,则将收到良好效果. 实验装置如图一所示.直径约 50 cm的圆盘,它可绕竖直轴自由回转,其上固定一个可绕三个自由度回转的喷水管,此喷水管由废油壶(普通机床加油用的金属油壶)的喷嘴改制,使用这种油壶喷嘴作喷水管,不需要太高的水头就能使喷出的水流柱保持一段相当长的距离后才发散开,因而演示效果明显.喷水管的另一端用橡皮管与恒流速水…     

大加速度场中熄火试验的研究

处于由离心力和科里奥利力构成的大加速度场中的燃烧过程，其熄火极限会发生较大的变化。作者通过对液化石油气和空气的预混火焰和扩散火焰在不同的空燃比（ＡＦＲ）下，在气流喷射方向与燃烧器旋转切线方向垂直、相同或相反三种情形时分别作了试验，得出了离心力和科里奥利力对预混和扩散火焰的熄火的影响规律．     

一个不正确的图

索科罗夫教授编的八年级用的物理课本中有一个不正确的图,这就是图163(即人民教育出版社的高中课本第一册的图174——译者)。课本正文中在这个地方说的是:“我们可以用一个最简单的例子来说明向心力的发生。球穿在一个可绕轴旋转的棍上,在棍的另一端有一个小钩(图168)。如果棍开始由图中的水平位置沿顺时针方向转动,那么,在开始的瞬刻棍上的各点和小球就得到了速度,球的速度的方向用箭头AB画出。小球的惯性使它沿棍运动;球依次占有的位置是A_1、A_2、A_3,一直达到棍的末端。当小球与钩接触时,它在原来方向上的运动随即终上。……”     

对犬狼追击总是解法的思考

题目一只狼沿半径为R的圆形岛边按时针方向匀速跑动,如图1所示.当狼经过A点时,一只猎犬以相同的速率从圆心出发追击狼.     

电风扇叶片看起来做反转的原因

人们在启动和关闭电风扇时，如果观察电风扇的叶片转动，往往会看到叶片有向相反方向转动的现象，即有一个“正转一反转一正转”过程的现象，这是什么原因呢?     

一种简单推导匀速转动电偶极子电磁辐射的方法

电偶极子在绕其中心转动时,正负电荷作加速运动,因此转动的电偶极子会辐射电磁波.利用运动电荷的磁感应强度公式,推导出匀速转动的刚性电偶极子在近场区产生变化磁场的表达式;结合电磁场建立的推迟效应,推导了非相对论情形时、匀速转动电偶极子在远场区的电磁辐射公式,并对比了匀速转动电偶极子辐射与谐振电偶极子辐射的异同.     

原子核由超导态到正常态相变的迹象

早在1960年B.R.Mottelson 和J.G.Valatin 就已指出,原子核的转动将使处于互为时间反演态上耦合成对的核子退耦,当原子核转动频率达到某一临界值时,科里奥利力将抵消核子间的对相互作用,发生由超导态到正常态的相变。他们预言,对A=180附近的原子核,发生相变的临界角动量大约为12h 左右。     

轻绳连接体的速度和加速度

多个物体通过轻绳,绕过多个静滑轮连接起来。含时形式绳子总长度对时间求导一次和二次,得到了这些物体速度和加速度的关系式。各个物体速度沿相对最近滑轮方向分量之和为绳子总长伸缩的速度。各个物体相对最近滑轮的径向加速度和向心加速度之总和为绳子总长伸缩的加速度。作为一个简单应用,对物理竞赛的3个例子,转动杆连线模型,两物体一滑轮模型,以及绳拉物体模型,作了推广。     

科里奥利力现象演示的新方法

当物体相对于转动参照系存在相对运动时,对于转动参照系,物体除了受到惯性离心力作用外,还会受到科里奥利力的作用,我们利用磁性显示板显示运动轨迹的方法直观而且清楚地演示了这一力学现象。     

运动的复平面坐标描述及其应用几例

复平面坐标系在描述某些运动时具有独特的优点,在处理诸如显含速度的法向力(洛伦兹力、转动参考系中的科里奥利力等)作用下的圆周运动、旋轮线运动,以及某些情况下刚体的转动与滚动等运动时,采用此类坐标系都很方便。在该系中可以便捷地得出圆周运动的切向与法向加速度表达式,能够使一些在其他坐标系中解决起来比较复杂的问题得到简洁的处理。本文介绍运动的复平面坐标表示,并以正交电磁场中带电粒子的运动、水平转台上的小球滚动(来源于IYPT2015)等例子对其应用进行讨论。     

活性浴中非活性棒的扩散动力学模拟研究：非单调尺寸依赖和反常平动-转动耦合

本文采用Langevin动力学模拟二维刚性棒状示踪粒子在活性浴中的扩散动力学,主要关注示踪粒子平动(转动)扩散系数随其棒长和背景粒子的活性强度如何变化. 本文发现示踪粒子在小时间尺度显示出超扩散行为,并在大时间尺度下恢复到正常扩散,同时平动扩散系数和转动扩散系数均随背景粒子的活性强度增加单调增加,但呈现出与棒长的非单调依赖. 在研究棒的平动-转动耦合时发现这种平衡系统中不存在反直觉现象,即棒在一定参数下会表现出负的平动-转动耦合,表明示踪粒子在平行于棒方向上的扩散比在垂直方向上更慢. 这种异常(扩散)行为随背景粒子的活性强度增加具有重入行为,表明背景粒子的活性导致了两种扩散行为存在竞争关系的效应.     

活性浴中非活性棒的扩散动力学模拟研究:非单调尺寸依赖和反常平动-转动耦合（英文）

本文采用Langevin动力学模拟二维刚性棒状示踪粒子在活性浴中的扩散动力学,主要关注示踪粒子平动(转动)扩散系数随其棒长和背景粒子的活性强度如何变化.本文发现示踪粒子在小时间尺度显示出超扩散行为,并在大时间尺度下恢复到正常扩散,同时平动扩散系数和转动扩散系数均随背景粒子的活性强度增加单调增加,但呈现出与棒长的非单调依赖.在研究棒的平动-转动耦合时发现这种平衡系统中不存在反直觉现象,即棒在一定参数下会表现出负的平动-转动耦合,表明示踪粒子在平行于棒方向上的扩散比在垂直方向上更慢.这种异常(扩散)行为随背景粒子的活性强度增加具有重入行为,表明背景粒子的活性导致了两种扩散行为存在竞争关系的效应.