扭摆法测量刚体转动惯量的误差分析

扭摆法是测量物体转动惯量的有效方法,减小误差是该实验的关键问题。本文分析了扭摆法测物体转动惯量时空气阻力引起的误差,并给出了加载重物之后扭转系数的变化及其对测量误差的影响。结果对测量精度的提高、实验方法选择和仪器研制等方面具有重要的实际意义。     

Precise Determination of Period of a Torsion Pendulum in Measurement of Gravitational Constant

The period of a torsion pendulum would vary under the disturbances of environmental noise factors. In order to subtract the period of the pendulum from external influence, we employ the correlation method to determine the period with a high precision. Theoretical analysis shows that the relative precision is improved to be proportional to 1/m^3/2 with the number of the period m, compared with the conventional statistical mean that is proportional to 1/m^1/2, which is significant for the determination of gravitational constant with the swing time method.     

扭摆法测物体转动惯量的不确定度分析

扭摆法是测量物体转动惯量的有效方法,其不确定度分析是关键.本文推导了扭摆法测物体转动惯量准确的不确定度传递公式,得到各直接测量量及其不确定度对转动惯量不确定度的影响.并进行了算例分析.结果表明,扭摆法比三线摆测得物体的转动惯量的误差以及不确定度要小很多.这对实验方法的选择和仪器的研制具有重要的实际意义.     

扭摆法验证平行轴定理实验的改进

转动惯量是物体定轴转动中的重要物理量,物体的转动惯量测量的常用方法有三线摆法与扭摆法。扭摆法通常测量物体通过质心转轴的转动惯量,所以用扭摆法验证平行轴定理一直不怎么直观,本文就是在已有的基础上进行一些改进,已达到更好、更直观验证平行轴定理。     

Improvement of Test of Solar Neutrino Coherent Scattering with Torsion Pendulum

A torsion pendulum containing two sapphire crystals and two lead rings is used to test Weber＇s theory of enhanced solar neutrino coherent scattering. Our experiment gives a null result for the diurnal force with a noise level of 3.8 × 10^-14 N, which is 526 times smaller than the predicted value of Weber＇s theory, and directly rules out Weber＇s theory and the experimental result. This experiment also reveals a test of the weak equivalence principle with η （Al2O3, Pb） （0.8 ± 3.1） × 10^-10 for masses falling toward the Sun.     

基于GeoGebra对一种弹簧摆问题的可视化研究

通过对一种弹簧摆问题的动力学方程的研究,得到它的运动规律.然后借助GeoGebra软件对不同参数下的弹簧摆进行了数值模拟,得到其运动轨迹图像,从而直观地研究了弹簧摆运动.     

超高灵敏度荧光显微镜及其在生物学中的应用

介绍了在原有数字化高灵敏度荧光显微镜的基础上研制的超高灵敏度荧光显微镜,对荧光实现１０＾６数量级的增益,可获得细胞的光子灵敏显微图像,并结合图像融合技术,实现极微弱荧光图像的定位显示,采用具有视频速率的图像采集系统,可用于研究某区域荧光强度随时间变化的动力学过程。将该显微镜应用在生物医学领域的细胞凋亡的研究,观察到Ａｓ２Ｏ３诱导ＭＧＣ－８０３细胞调亡中ＣａＴ＾２＋浓度升高,预示着Ｃａ６２＋可能是由     

扭摆法测定物体的转动惯量实验中的标定研究

在利用扭摆法测定物体的转动惯量实验中,充分考虑仪器及测量等方面的误差,尤其在考虑摆动角度的影响下,定量的对扭摆的摆动周期、弹簧的扭转常数以及载物盘的转动惯量等参数进行了标定。     

基于倒立摆模型的四足机器人对角步态规划

为提高点着地四足机器人在匀速对角小跑过程中的动态稳定性,将对角小跑过程简化为一个倒立摆模型。针对四足机器人对角小跑过程中由于重心无法始终处于支撑对角线上所引起的翻转,在此模型中转换为由于重心引起的摆动角误差。采用虚位移原理对机器人摆动角的变化进行分析,确定不同重心运动变化对摆动角误差的影响并找到合适的重心起始位置,理论上能够使摆动角的误差为零。动态仿真实验验证了所提出的对角步态规划能够使四足机器人实现稳定的对角小跑的有效性。     

Subharmonic Motions of a Pendulum on a Movable Platform

Doklady Physics - The motion of a pendulum on a rotating platform is studied under the presence of perturbations caused by vertical harmonic oscillations of small amplitude. The parameters of the...     

Pendulum in a Fermi liquid

The Fermi-liquid theory formulated by Landau is a basic paradigm of the behavior of an interacting many-body system. We present a new application of this theory to calculate the "Landau force" on a macroscopic object. We show that immersing a pendulum in a Fermi liquid can increase its oscillation frequency, and evidence of this has been observed in mixtures of (3)He and (4)He.     

基于编码器的复摆设计与实验研究

针对复摆实验,设计了一种基于编码器的复摆实验装置。该装置将摆锤和多孔摆结合起来,可以采用多种方式对重力加速度、转动惯量进行求解,并验证了刚体的平行轴定理。在实验过程中,采用Matlab进行最小二乘法线性拟合,创新性地完成了对重力加速度的求解和平行轴定理的验证。实验结果表明,相比于传统的复摆,该装置更为简便,精度更高。     

基于多项式混沌的全局敏感度分析

回顾基于多项式混沌和方差分解的全局敏感度分析方法,针对高维数随机空间和高阶多项式混沌展开面临的“维数灾难”问题,采用回归法、稀疏网格积分及基于l₁优化的稀疏重构技术（即压缩感知技术）来减少非嵌入式多项式混沌方法所需的样本配置点数目.针对几个典型响应面模型（包括Ishigami函数、Sobol函数、Corner peak函数和Morris函数）进行Sobol全局敏感度指标计算,展示多项式混沌方法在基于方差分解的全局敏感度分析中的有效性.     

"单摆"课程小结

课程小结是教学的重要环节，画龙点晴的课程小结可起到梳理要点，迁移知识，归纳总结的作用．课程小结重在概括精炼，条理清晰，有利学生理性认识的形成．现以单摆为例，浅谈一下教学的课程小结，小结可在学生归纳总结的基础上，由教师再做系统的总结．     

Torsion and noninertial effects on a nonrelativistic Dirac particle

We investigate torsion and noninertial effects on a spin-1/2$1/2$ quantum particle in the nonrelativistic limit of the Dirac equation. We consider the cosmic dislocation spacetime as a background and show that a rotating system of reference can be used out to distances which depend on the parameter related to the torsion of the defect. Therefore, we analyse torsion effects on the spectrum of energy of a nonrelativistic Dirac particle confined to a hard-wall potential in a Fermi–Walker reference frame.     

超高压杀菌机制研究进展

 食品中微生物是导致食品品质降低的重要因素之一,超高压作为一种灭菌方式已取得了显著的效果。介绍了超高压杀菌基本原理,着重分析了超高压对微生物细胞形态结构、代谢、遗传物质等造成的影响,并展望了超高压在食品工业中的应用前景。     

Design of a Fiber-Optic Refractometer Based on Surface Plasmon Resonance and Its Sensitivity

Optics and Spectroscopy - A fiber-optic refractive-index sensor using the phenomenon of surface plasmon resonance is created. A 1-nm layer of chromium and a 50-nm-thick gold film were deposited on...     

基于改进蜂群算法的倒立摆控制器优化设计

环形倒立摆系统以其非线性、不稳定、高阶的、强耦合的特性,已经成为控制理论教学以及模拟机器人行走、卫星飞行姿态等复杂系统控制的重要实验平台;文章中引入了LQR控制算法,实现对倒立摆的稳定控制;而为了避免LQR控制器设计过程中反复调节加权矩阵Q,R的复杂性,同时得到更优异的控制效果,将人工蜂群(ABC)算法应用于LQR控制器设计中;而为了克服传统蜂群算法的缺陷,加快收敛速度和增加种群的多样性,在雇佣蜂阶段和跟随蜂阶段对算法进行了改进;仿真结果表明,改善的ABC算法的能够很好地完成LQR控制器参数寻优,控制效果良好。