基于MATLAB中SIMULINK的准周期弹跳运动的仿真模拟

使用MATLAB/SIMULINK仿真软件建立了刚性小球在谐振桌面上做准周期性弹跳运动的动力学模型,对小球在不同倍频下的准周期运动进行了仿真模拟,并得到了小球运动的相图。结果表明：控制参数的选取对小球的动力学行为有着很大的影响。     

声悬浮高温小球轴向稳定性研究

针对驻波声悬浮高温小球的轴向稳定性,建立了声-热-流-重力场耦合的物理模型,采用有限元方法计算了高温小球周围空间的不均匀温度场和声场,分析了驻波声场中直径2 mm的氮化硅小球在300～2000 K温度区间的轴向悬浮稳定性,并通过常温下声悬浮实验验证了仿真模型的准确性。结果表明在初始悬浮间距满足谐振并保持不变的条件下,随着悬浮小球的温度升高,小球的平衡位置降低,并且存在能保持稳定悬浮状态的温度最大值。在小球升温的过程中,通过反馈调节发射端-反射端间距和发射端激励电压,可以在一定程度上保持高温小球的轴向悬浮稳定性。     

低黏度透明液体黏滞系数测量实验的研究

研究小球在低黏度透明黏性液体中以初速度为零状态下落的加速运动过程, 通过分析小球在加速下 落过程中下落速度与对应时间的关系而得到液体的黏滞系数值. 新方法改进了原变速落球法研究拟合小球下落位 移与对应时间得到黏滞系数的实验方法. 实验结果表明, 新方法提高了实验的稳定性和拟合的准确度     

蒸汽爆炸粗混合过程中的蒸发阻力模型

在蒸汽爆炸的粗混合过程中,由于液体的快速蒸发,高温金属液滴的周围会产生一层很薄的蒸汽膜,此时液滴周围的边界层流动与没有液体蒸发时有很大的不同,因此,常温情况下的小球在连续液体中运动时的通用阻力模型在这种情况下是不适用的．本文通过受力分析,考虑了高温小球受力的分布和表面蒸发对小球周围力的影响,从阻力的基本机理上分析了蒸发状态下小球的运动阻力,分别提出了高温颗粒穿过自由表面时与其在液体中运动时的蒸发阻力模型．分析表明,当小球温度高于2500 K,特别是在靠近自由表面的区域,由于小球表面液体蒸发而产生的蒸发阻力作用非常明显．分析指出,小球的入水初速、小球表面的液体蒸发速率以及汽膜厚度都是影响小球运动阻力大小的重要因素．     

利用轨迹追踪技术测量重力加速度

由轨迹追踪技术监测小球做匀速圆周运动,从而测量出重力加速度.首先通过直流电机的匀速转动驱动小球运动,利用高速摄像头实时采集小球的相对运动图像,由虚拟仪器实现轨迹追踪、图像分析以及数据可视化处理,从而获取合适的驱动电压让小球做较为严格的匀速圆周运动,得到小球在该运动下的周期和圆锥摆摆角余弦值,即可测得重力加速度.     

小球转动对平抛实验结果的影响探讨

高中物理探究平抛物体的运动,大多采用使小球从一定高度释放沿轨道滚动后做平抛运动的装置进行相关实验.那么小球的滚动在多大程度上影响实验的结果,在什么条件下可以不考虑小球的滚动.     

弹跳运动的Simulink仿真模拟

本文建立了小球在谐振桌面上做弹跳运动的动力学模型,并用Simulink仿真软件模拟了小球在不同参数下从规则运动到无规则运动的各种动力学行为,仿真的结果表明,控制参数对系统的动力学行为有重要的影响.     

落球法测液体的粘滞系数小球收尾速度的研究

从理论上推导了在液面下的小球何时达到收尾速度公式，并给出一组实验数据，得出小球从液面自由下落时很快能达到收尾速度的结论。     

两相连小球运动的力学分析

通过对两相连小球的力学分析,建立合适坐标系、根据椭圆运动轨迹,研究两相连小球在特定条件下的运动规律。     

用Mathematica软件设计最速降线模拟实验的研究

利用Mathematica程序设计并完成了小球最速降线的实验.通过程序建立实验平台,并模拟了小球在不同曲线下的滑行.模拟结果可靠,实验现象直观.形成的课件将为授课带来极大的便利.     

冷冻干燥法制备Li2O氚增殖剂陶瓷小球

以Li₂CO₃粉末为原料,采用一种冷冻干燥湿法工艺,制备出综合性能较好的Li₂O陶瓷小球。通过研究冷冻成形、煅烧、分解和烧结等工艺过程,优化了Li₂O陶瓷小球的制备工艺,并对获得的Li₂O陶瓷小球进行了性能表征。结果表明:冷冻成形制备的凝胶小球在650 ℃煅烧后可得到纯净的Li₂CO₃小球,再于真空条件下多步程序升温至720 ℃可制得主要相为Li₂O的小球,小球尺寸分布均匀,直径约为0.8 mm,平均晶粒尺寸为9 μm,于900 ℃高温烧结后小球的密度可达理论密度的69.5%。     

两相连小球运动的力学分析

通过对两相连小球的力学分析，建立合适坐标系．根据椭圆运动轨迹，研究两相连小球在特定条件下的运动规律     

利用物理仿真实验室研究绳系小球系统在复合场中运动

利用物理仿真实验室模拟了绳系小球系统在复合场中的运动,首先分别将小球从A,C点静止释放,获取了小球的速率与加速度大小随时间的变化关系图,分析原因,总结规律,随后通过不断改变小球静止释放的位置,观察小球的运动轨迹,得出小球做部分圆周运动的条件,最后计算出小球从直线到圆周运动的临界位置以及在该位置所损失的机械能.     

滑动椭球凹面约束下的物体运动解析

本文首先分析导出光滑平面上能自由滑动的静止旋转椭球凹面理想约束下静释放小球的运动轨迹，然后求出静释放小球（可视为质点）的运动速度表达式和加速度表达式，最后用Excel取特定数值作出了小球的速度和加速度与x的函数图像，可直观反映小球的速度和加速度变化的规律。     

磁性液体中非磁性小球与磁性纳米颗粒的相互作用及磁组装

利用磁性液体与聚苯乙烯小球溶液混合得到的复合磁性液体, 研究了聚苯乙烯小球和磁性纳米颗粒在外加磁场作用下的动力学过程. 实验结果表明, 当外加磁场的方向平行于样品平面时, 聚苯乙烯小球在沿着磁场的方向上表现出相互吸引而形成链状结构, 其动力学过程可分为聚苯乙烯小球被反磁化产生相互吸引而形成短链的快过程以及短链间相互吸引形成长链的慢过程; 当外加磁场的方向垂直于样品平面时, 相邻聚苯乙烯小球表现出排斥的相互作用而形成短程有序的二维结构, 当磁场强度增加到一定的阈值时, 聚苯乙烯小球和磁性纳米颗粒形成的团簇会产生相互吸引而组装成复合式的花瓣结构. 关键词： 磁性液体 磁组装 非磁性颗粒     

用智能手机App Video Physics研究竖直平面内的圆周运动

本实验用智能手机App Video Physics追踪小球在竖直平面内做圆周运动的情况,研究了不同质量的小球从同一高度静止释放到达最低点的速度关系,研究了从不同高度静止释放小球的速度与运动轨迹之间的关系,计算了小球在圆形轨道上运动时的向心力、角速度,以及当小球与圆形轨道等高静止释放时小球的脱离点速度.     

平面上方分层小球的光散射计算

本文基于扩展的Mie理论方法求解平面上方分层小球的散射问题。通过建立小球和平面的模型,解决小球和平面的边界条件问题,并利用矢量波函数展开的方法求得了散射场。强调了小球与表面的相互作用。利用Mie理论方法得到了分层小球的散射场系数,通过计算平面上小球的散射模型,得到了平面上分层小球的散射场分布。结论给出了分层介质小球的微分散射截面图。     

碰撞中动量守恒定律和能量守恒定律的相对论协变性

以两个小球碰撞为例,验证了动量守恒定律和能量守恒定律在洛仑兹变换下的形式不变性     

碰撞中动量守恒定律和能量守恒定律的相对论协变性

以两个小球碰撞为例,验证了动量守恒定律和能量守恒定律在洛仑兹变换下的形式不变性。     

电动向心力公式验证演示仪的改进

对向心力公式验证演示仪进行了改进,改进后的演示仪参照教材上验证向心力的实验方法,改用电机驱动使一质量已知的金属小球在细线带动下沿一水平面作匀速圆周运动,实验时通过更换不同材质的小球改变质量,通过调节细绳的长度或电机转速改变小球旋转半径,通过调节电机工作电压改变小球旋转角速度,利用控制变量法测出F与m、ω、R的对应关系,最后通过实验数据分析推导得出向心力公式F=mω~2R。改进后的实验装置操作方便,测量精度高,值得推广。