瞬心及对瞬心的转动方程

在刚体平面运动中,往往以质心为基点,建立以质心为参考点的转动方程来研究刚体的平面运动。我们知道,刚体作平面运动时,存在瞬时速度中心(简称瞬心),能否以瞬心为基点,建立起刚体对瞬心的转动方程呢?本文拟在正确理解瞬心意义的基础上,建立刚体对瞬心的转动方程并对其意义进行讨论。 1、瞬心及关于瞬心处的三种点     

质心的一个性质的证明

力学里,在解决许多具体问题的时候,特别是在应用虚功原理解题时,常常要用到刚体的质心的一个性质.这个性质是:作用在刚体上的重力在刚体运动中所做的功,等于把刚体的质量集中在它的质心时,作用在质心处的重力在质心运动中所做的功.     

无滑滚动中静摩擦力的作用

以均质圆柱刚体在斜而上无滑滚动为例,讨论静摩擦力在圆柱刚体平动动能和绕质心轴转动动能转化关系的作用。     

三角形平板刚体的任意质心轴的转动惯量的另一种求法

介绍计算三角形平板刚体的任意质心轴的转动惯量的另一种方法。并且给出一些特殊的转动惯量公式,以便能直接较快、较准地写出在特殊情况下刚体的转动惯量。     

关于两道力学习题的质疑

通过质心运动定律和绕质心的转动定律得到刚体非定轴转动的动能定理,并对两道力学习题作了分析和讨论,     

用气垫转盘验证角动量守恒

气垫转盘是应用气垫技术研制成的近似于无摩擦的刚体定轴转动系统.可以用来研究转动定律、平行轴定理、角动量守恒以及测定某些刚体的转动惯量.本装置自80年研制出样机以来,又在实验方法及仪器的结构方面做了一些改进,具有现象直观、数据稳定及测量精确度较高等特点.本文主要就角动量守恒定律的验证部分及实验装置的设计思想做简要介绍.     

非对称抓斗抓取曲线测试方法探讨

本文以力矩式抓斗为模型,将抓斗运动视为非对称的四自由度刚体平面运动,提出了非对称抓斗抓取曲线的测试方法。文中提供了青岛港务局16吨双索力矩式煤炭抓斗抓取曲线的测试结果,并与将抓斗运动作对称简化的抓取曲线测试结果进行了比较,定量地说明了对称简化测试方法的误差程度。     

上肢鞭打动作动力学模型的建立及分析

鞭打动作是许多体育技术动作的重要组成部分.本研究建立了人体上肢3刚体7自由度的多刚体模型,并应用多刚体动力学中的Kane方法建立人体上肢鞭打动作的物理模型,根据运动学测试数据计算出上肢各环节在鞭打动作过程中的肌肉力矩和关节反作用力.实践证明,Kane方法在描述和计算上肢多刚体运动的形式和力矩时具有列解方程规范简洁、编程计算方便高效的特点,计算结果能够反映动作实际.通过对棒球投掷动作上肢三个环节力和力矩进行计算与分析,初步了解了上肢各环节在运动过程中肌肉力矩和关节反作用力与动作技术的关系.     

关于滚动物体所受静摩擦力的方向问题的教学

判断作纯滚动的刚体所受静摩擦力的方向,只要假设此刻刚体不受到静摩擦力的作用,那么刚体上的触点相对于接触面运动的加速度的反方向,即为静摩擦力的方向。对于刚体作"既滚且滑"的运动,此时触点与接触面之间的相对速度不为零,因此,刚体受到的是滑动摩擦力,我们只须考虑触点相对于接触面的速度,好可判断摩擦力的方向。     

《教学仪器与实验》1987年总目录

·仪器设仪与使用· 作者期号单道Y谱『义最佳测量条件的探讨…………罗新明l粉末图形计时在物理实验中的应用………孙德哲l刚体平面平行运动演示仪………………段吉辉等l存睹式数字计时器…………………………侯万祥2运动轨迹显示仪的设计和应用……………王宏光2双缝干涉单缝衍射仪的设计和使用………段稼祥2教学双踪示波器……………………………用顺娣2j24 76型电子束演示器的设计和使用……董眼闻3白光的包散与合成演示器的设计和使用 …………………………………吴洪明等3电磁感应演示器………………………··栾目志等3F行板电容器…     

动力学普遍方程在解决静止平面刚体系统初瞬时动力学问题中的应用

本文提出利用动力学普遍方程第三形式和吉布斯-阿沛耳方程来解决静止平面刚体系统初瞬时动力学问题的方法,使此类问题的解决变得简单容易.     

空间平行度误差高精度评定程序研发

符合“最小区域”意义上的平行度误差评定,是精密检测所追求的终极目标。对于基准为平面、被测对象为平面或直线的平行度误差,首先针对基准平面上的测量数据,以高精度平面度误差为目标,创新性地探索符合“最小区域”准则的算法以求取基准平面,从而计算出被测对象的平行度误差值。     

运动对骨生长的生物力学研究

骨生长受外部应力的影响这一事实从理论上和实验中都得到了充分证明。人体运动对骨骼的直接作用就是产生外部应力，但以怎样的运动方式、多大的运动量和运动强度能促进（或抑制）在体骨的生长这一问题尚处于探索阶段。引用多刚体动力学的人体运动研究，在人体多刚体模型的层面上获得人体运动过程中关节处力与力矩的变化规律，为研究运动对骨生长的影响提供了定量分析的方法。     

乒乓球为什么会自动滚回来

喜欢打乒乓球的人都知道 ,可以利用乒乓球表演一种“技巧”,就是在球台上用手指将球使劲一压 ,球就会从手下滑去 ,并同时迅速旋转 ,我们可发现球前进到一定的距离后会自动滚回来。乒乓球为什么会自动滚回来呢 ?首先 ,来考虑这个物理现象发生的全过程。当用手指将球向下一压 ,球就会获得一个平动速度 v0 和转动角速度 w0 (如图 1) ,这样 ,球便又滚又滑地向前运动。在滑动摩擦力 f=μmg的作用下 ,球质心的平动速度将会减小 ,球绕质心转动的角速度也会减小 ,只要保证图 1当球质心的平动速度减小到零时 ,球绕质心转动的角速度不为零的话 ,那么 ,…     

转动定律实验仪及其应用

转动定律实验仪通过电磁打点计时器把刚体绕固定轴转动的情况记录在纸带上、利用记录纸带,就可研究刚体绕固定轴转动的一些规律.一、仪器结构及工作原理仪器结构如图1所示.底座1用铸铁制成,两侧是一对安装转盘的支架2.转轴4通过转盘5的中心并与盘面垂直,其两端支     

定点转动刚体的主惯量与极值

研究刚体定点转动时,在惯量主轴坐标系中,刚体对定点的转动惯量具有最简明的形式,仅有三个主惯量组成.但是主惯量是否就是刚体对过定点任意轴的转动惯量中的极值?对该问题笔者做如下讨论.以固定点O为原点建立固连在刚体上的笛卡几坐标系oxyz.则该刚体对定点的转动惯量I.可用矩阵表示.     

伽俐略斜面理想实验探讨

很多物理教材中,在讲述伽俐略斜面理想实验时,斜面物体采用了小球,小球在斜面上的运动情况比较复杂,可能是滚动、滑动或边滚边滑等多种情况。笔者就小球在斜面上的运动情况从刚体力学的角度进行了讨论,试图探讨其各种运动的条件。     

演示DNA分子结构模型

1特点及用途(1)特点借用宏观的具体实图模拟微观的抽象结构,使抽象形象化,微观宏观化,能科学、生动、有趣的演示DNA分子结构。(2)用途①模拟DNA分子基本单位:脱氧核苷酸(4种碱基能直观展示)。②模拟DNA分子平面结构:由2条脱氧核苷酸链反向平行排列。③模拟DNA分子立体结构:平面     

一个例题的引伸

我们都知道:两条异面直线间距离是两条异面直线所夹公垂线段的长.而两条异面直线的公垂线是与两异面直线都垂直且都相交的直线.在具体的题目中,要作出两条异面直线的公垂线是不易的.从而直接按定义去求两异面直线的距离也就不易.把立体几何课本上的一个例题加以引伸,就可以把上述较难的问题加以转化,从而得到解决这类问题的一个方法.例:已知两条异面直线a、b所成的角为θ,它们的公垂线段AA’的长度为d,在a 、b上分别取点E、F,如图1设A’E=m, AF=n,求EF.(《立本几何》全一册(必修)42页例2).解:略此题解毕,利用原题图形学生很容易看出以下事实.(1)α是过两条异面直线a、b中一条b而与另一条a平行的平面.(2)AA’⊥α EG⊥α,EG可看成是直线a与平面α的距离.(3)AA’是两异面直线a、b的公垂线段,且EG=AA’由以上事实就可以得到:若求两异面直线间距离可转化成过两条异面直线中的一条有一个平面与另一条直线平行.这条直线和这个平面间的距离就是两异面直线间距离.进而再转化成点到平面的距离.下面就几个例题来说明如何应用.例1:如图2:圆柱的底半顶为2,高为4.线段AB=2(2~(1/6).它的两端分别在上下底面圆周上.求AB与圆柱上下底面圆心连线OO’间的距离.解:设过A点的母线交下底面圆周为C 则AC∥OO’∴OO’∥平面     

不容忽视的透视规律---论关于立方体的焦点透视关系

焦点透视是研究物体近大远小规律的科学.立方体在绝对平行的情况下,无法构成有深度的可视面,所以它在空间维度中仍处于二维平面状态,构不成三维空间的立体关系.当视点位置不变,将立方体作任何方向的移动,所产生的空间透视关系微妙而复杂.1995年高等教育出版社出版的<美术技法理论>第39页有关立方体平行透视的概念和图示有待进一步商榷.