匀变速直线运动非惯性系中的机械能守恒定律

惯性力是保守力．在保守力场中，有一种仅由质点的位置决定的能量，称之为势能．势能的增减与保守力做的功密切相关，保守力做了多少正功，质点的势能就减少多少；保守力做了多少负功，质点的势能就增加多少，并且保守力所做的功等于质点初始位置的势能减去末位置的势能．因此在非惯性参考系中，除重力势能外，     

保守内力场中质点组的势能

一、引言 在通常的物理教材中,对位于保守力场中质点组的势能问题讨论的较少.既使是有些地方涉及到此问题,多数是采用直接作功的方法得到的,而且,看不出其普遍意义。 本文试图采用一种较简单的方法,得到计算保守内力场中质点组势能的公式,且适合于各种形式的保守内力场. 二、公式的导出过程 某质点(物体)所受到的保守力,可以用该质点(物体)势能梯度的负值来表示,即引入矢量符号,就可以将上面三式用一个矢量式表示,那就是下面,依据这个关系式,导出计算公式. 　设某质点组内第i和第j个质点间相互作用的保守内力用Fij和Fij表示.其中,Fij表示…     

保守内力场中质点组势能的计算

本刊84年12期上刊登了南京达同志的《保守内力场中质点组的势能》一文,引起了一些讨论,因为涉及对势能概念的理解,所以讨论是有意义的,现就这个问题谈一谈我的看法.一、势能的定义 质点组的势能改变是用质点组内部保守力作功的负值来定义的.内力总是包括任意两个质点之间的作用力与反作用力,因此,内力作功也总是包括作用力作功与反作用力作功这两个方面.对于遵从牛顿第三定律的一对作用力与反作用力,两者作功之和与参照系的选择无关[1][2],由此可以得到计算一对内力作功之和的简便方法:选取相对于两质点之一为静止的参照系,计算另一个质点在…     

在惯性系中求解落体偏东问题

在惯性系中从机械能守恒出发求解了落体偏东问题并计算了下落过程中质点的引力势能与动能的转化.     

《保守内力场中质点组的势能》一文的不妥之处

本刊84年12期上登有南京达老师的《保守内力场中质点组的势能》一文(以下简称“保文”).“保文”试图用一种简单的方法,得到计算保守内力场中质点组的势能公式.我认为其中有不妥之处. “保文”通过一系列推导得出且列出其具体形式为进而令保守内力情况下质点组的势能E得出计算公式为 显然可看出(8)式的“具体形式”与(7)式是相矛盾的。①令i=1;由(7)式得Ep1=Ep21 Ep31 …而又Ep1=2(Ep21 Ep31 …)所以Ep1=0;②若质点组由n个质点组成。试问Epn=? 所以由(8)不能列出其具体形式.其原因是(8)式右端的求和号中进行了重新组合,不能分别写出其…     

质点自由下落和上抛运动的精确解及偏移量和能量的讨论

基于质点自由下落和上抛在非惯性系下的动力学微分方程,得到质点坐标的精确解,然后获得两类问题的东西方向偏移量.得到了动能和势能的表达式,验证了运动过程中机械能守恒的特点.算例讨论了不同初始高度和不同初始速度下的偏移量值.     

虚拟样机中电缆的建模与仿真

电缆的建模与仿真在产品开发中具有重要的应用价值，也是目前虚拟样机技术急需解决的难题。针对电缆属于柔性件的特点，提出了一种基于几何建模和物理建模的综合建模与仿真方法，其基本思路是：几何建模一长度估算一物理建模一行为仿真，如图l所示。几何建模以电缆连接列表为依据、以产品结构模型为空间约束、按照电缆布线规范，利用人机交互方式进行电缆卡箍位置规划和电缆路径规划，进而建立电缆几何模型。长度估算利用空间积分方法对几何模型进行积分得到电缆长度。物理建模将电缆几何模型离散成多个质点单元，各质点单元间通过弹簧连接，弹簧刚度和质点质量根据电缆材料和长度确定，在此基础上建立“质点一弹簧系统”的力学控制方程。行为仿真根据“质点一弹簧系统”的力学控制方程模拟电缆真实形状及插接过程。     

非惯性系机械能守恒定律

从非惯性系动力学方程出发，可导出对非惯性系的动能定理，在此基础上，引进惯性力势能Ｕｈ及对非惯性系的机械能 Ｅ’＝Ｕ’＋Ｕｈ＋Ｔ’，又可导出质点对非贯性系的机械能守恒律．此守恒律用来求解某些相对运动问题极为简便．     

关于电路系统与力学系统某些相似性的探讨

<物理通报>2001年第7期发表的<某些力学系统与电路系统的相似性>,该文作者的出发点是将力学中的质点与电容元件相类比,认为f外、m、v质分别与iC、C、uC相对应;将弹簧与电感元件相类比,认为f弹、1/k、υ弹分别与iL、L、uL相对应,并且认为质点的动能对应于电容的电场能量,弹簧的势能对应于电感的磁场能量.本文通过对电路系统和力学系统特性的分析,提出不同的类比方法以供广大读者探讨.     

MAT LA B在质点运动轨迹中的应用

在物理教学中, 质点运动轨迹问题是一个常见的问题. 根据质点的运动方程, 应用 Ma t l a b软件的绘图 功能绘制出质点的运动轨迹, 能够让学生更容易理解和掌握物理规律, 领会其中的奥妙     

关于弹性碰撞的一个普遍结论及其应用

按线状刚体有无固定转动轴的两种情形,推导了有关质点与刚体发生弹性碰撞的一个结论;对两个质点、两个刚体、单个质点与刚体的弹性碰撞,归纳一个普遍的结论;利用该结论和其他物理规律,巧妙解答几道物理竞赛题.     

WKB波函数连接公式的初等推导与一维势阱势垒的WKB近似解

本文用初等方法导出ＷＫＢ波函数的连接公式，其要点是在转折点邻近，用阶跃型势能曲线代替真实的势能曲线。给出了求一维势阱能级及一维势垒穿透因子的方法与结果。方法简便，可供初等量子力学与普通物理教学参考。     

球状物体作微形变时弹性势能的研究

研究一个弹性球在保持体积不变的前提下,形变为长旋转椭球时的弹性势能.首先通过最小势能原理和物理条件确定位移函数,然后根据弹性势能密度-应变-位移三者之间的关系,通过积分计算得到弹性势能,并且进行了有益的讨论.     

《理论力学》自学辅导材料(一)—— 质点运动学

力学的教学体系从运动学开始是很自然的.质点动力学的研究需要从质点运动学开始;刚体动力学的研究需要从刚体运动学开始,等等.因为我们要研究某一对象的运动.首先要解决对它的运动的描述问题和搞清应如何分析这些运动.因此运动学是为动力学作准备的. 质点运动学研究如何定量地描述质点的运动和分析质点的运动问题.为此,不仅需要建立必要的物理。概念,还需要发展相应的数学方法.力学作为一门精密的学科,需要借助于高等数学,因此质点运动学的内容将体现出数学与物理的密切结合. 虽然在普通物理力学中我们已经学习过一些质点运动学的内容,但这…     

也谈正则动量算符之争

讨论了平直空间曲线坐标系中质点运动的两种不同的量子化假设，比较了它们在物理思想和实际操作上的区别和优劣。     

力学中的一维势能曲线与简谐振动

介绍了力学中的一维势能曲线与简谐振动的内在关联,对一维势能曲线、简谐振动进行了较为详尽的分析。用单摆与弹簧振子的简谐振动作为实例,进一步讨论了相关的物理问题及具体的物理图象,以期在教学中加深学生对简谐振动的理解与掌握。通过在教学实践中对一维势能曲线与简谐振动所涉及的理论问题和物理图像的具体讲解与分析,培养学生透彻理解物理问题的能力,提高学生发散思维、关联思维及自我学习的能力。     

行波的旋转矢量法和驻波的可视化

根据质点的运动方程建立行波的波动方程,用曲面说明波动方程,用质点振动的旋转矢量法说明行波的传播过程.用曲线说明左右行波和驻波的运动过程,用曲面表示驻波的动能、势能和机械能的分布规律.用曲线表示各时刻的能流密度,说明了能流密度的方向与机械能之间的关系.     

金刚石（111）附H表面分子簇模型的边缘效应对势能计算的影响

通过计算甲基吸附于金刚石（１１１）附Ｈ表面及金刚石（１１１）附Ｈ表面脱Ｈ过程的势能及其它物理参量的变化，讨论了边缘效应对势能计算的影响，给出了这一影响的数量级及进一步修正边缘效频的方法。     

用演示电表显示弹性形变

用演示电表显示弹性形变唐金安（河南安阳县崔家桥乡一中４５５１１２）新编初中物理教材＂动能和势能的转化＂中安排了一个演示动能和弹性势能相互转化的实验．实验时用小球撞击弹簧片使之发生形变，而后弹簧片复原将球弹回，从而说明动能和弹性势能的相互转化．实验不足...     

从势能曲线分析周期性无阻尼机械振动

通过势能曲线分析，判知一维周期性无阻尼机械振动只能发生在总能量Ｅ直线与势能曲线Ｅｐ（ｘ）两个交点之间满足Ｅｐ（ｘ）≤Ｅ的区域．由此给出了振动周期Ｔ的一般算式．在质点因线性恢复力Ｆ（ｘ）＝－Ｋｘ作简谐振动时，周期与振幅无关．非简谐振动周期对振幅有一定依赖关系．给迂三个实例：Ｆ（ｘ）＝－ａｘ３时，周期与振幅反比，而在Ｆ（ｘ）取正弦或取指数型时．周期与振幅有更复杂的关联。