新的发现——光没有惯性

我们都有这样的经验：在相对地面以速度V1作匀速直线运动的船上，取脚用力蹬船底板垂直向上跳，落下来之后，双脚仍旧落在原来的位置．绝不会因为船在运动而偏离原来的位置。这是什么原因呢？如果以船为参照系，就可看出这是惯性的表现，在地面上发现．与人垂直向上跳时，人由于惯性要保持（即继承）原来速度V1的运动，所以落下来之后．双脚落到原来位置。     

惯性那些事儿

正"坐地日行八万里,巡天遥看一千河。"的确如此,地球自转的线速度是相当大的。有的人可能会突发奇想,我如果不停地跳起,就可以不花交通费旅行了。这可能吗?什么是惯性在回答这个问题前,我们可以去中国科技馆探索与发现展厅参观一件有意思的展品。这件展品可以展示在匀速运动的小火车上弹球保持惯性运动。展台边缘有一个操作按钮,小火车车厢顶部有一个小孔,可以向上抛起小球,我们可以按动按钮选择让小火车以较快的速度和较慢的速度行     

一种高效的水面水底废弃物收集船

为更好地收集城市区域河道、湖泊水面水底废弃物，还水源以本来面目，可以设计这样的河道、湖泊水面水底废弃物一、收集水面废弃物时，废弃物提取斗处于①位置，船以２公里—１０公里／小时行驶（可按需改变），当船前进时，设其速度为Ｖ，废弃物的速度为Ｖ０，当Ｖ＞Ｖ０时，废弃物将向船头废弃物收集网运动，待收集到一定的数量时，废弃物提取斗运动至位置③，废弃物将掉下，集中在船头废弃物区内，然后再回复至位置①，继续工作。废弃物可由人工或机械方法搬至船体两侧的集装箱内，待装满后，船开至垃圾收集处将其卸下，重新工作。二、收…     

论经典力学的理论基础

牛顿是经典力学的集大成者。他系统地总结了伽利略、开普勒等人的工作，得到了牛顿运动三定律和万有引力定律，建立了经典力学完整而严密的体系，把地面上物体的力学和天体力学统一起来。然而，经典力学本身无法说明引力和惯性的来源，现代科学亦未能阐明引力和惯性来源以及时间之箭。究其原因，我们发现这是由于经典力学是以粒子模型作为起点的，而现代科学又忽略了给经典力学建立理论基础的研究。     

小辞海

【运动运动学】物理学的内容之一是，研究物体在空间中的机械位移运动，即物体的位置随时间变化的状况。由此构成的一门学问便是运动学。【运动的相对性参照系】一个物体的位置或一件事发生的地点，只有参照另一个适当选择的物体，才能明确表示清楚，因为位置、地点是相对的量。例如说“某飞机离地面高５千米”或“某游轮位于某岛东３千米洋面上”，选择的参照物分别是地面和某岛。速度也是个相对的量。说到某物的速度多大，总是明里或暗中相对于另一物而言的。生活在地球上的我们，一般总习惯把地球或地面选为参照物。如说“一辆小车正以１…     

跑道为什么不设计成方形或圆形的?

这是因为惯性使人在运动中总有要保持原来运动状态的趋势,而且改变方向需要增加运动员的体能消耗。若把跑道设计成方形,     

2020年3月11-12日青海大部地区大风沙尘天气过程分析

利用2020年3月份ERA5再分析资料、地面自动站观测资料及MICAPS资料，分析了3月11-12日青海大部地区出现大风沙尘天气的形成机制以及影响因素。结果表明：（1）此次大风沙尘天气发生在200 hPa急流维持、500～700 hPa冷平流明显的环流背景下，而地面冷锋过境是此次过程的触发机制；（2）从垂直速度、散度、涡度等物理量分析来看，西宁附近东西方向上构成了东部高空辐合、地面辐散，西部高空辐合的锋面次级环流，增强了锋后下沉运动的发展；（3）此次过程中大气层结在白天趋于不稳定，地面至500 hPa接近干绝热，导致湍流活动强，动量下传强，地面风速大，是青海省比较典型的高空急流动量下传和大气层结不稳定共同作用所引起的大风天气过程。分析结果可为未来类似大风沙尘天气过程预报提供参考依据。     

没有噪声的广场舞

广场舞跳不成了毛小毛的爷爷爱钓鱼,奶奶爱跳广场舞,这是两位老人退休之后主要的爱好。众所周知,钓鱼能修身养性、陶冶情操,是一种健康向上的休闲娱乐方式。可是,说到广场舞就褒贬不一了。跳广场舞能锻炼身体、增进友谊,但需占用公共空间,且伴奏声较大,会让一些人感到“扰民”,甚至可能引起纠纷。     

坐着照样健步如飞

锻炼原来可以这样近一个时期因为学习太忙,你一直没能每天抽出一些时间到户外跑一跑,跳一跳,所以在晚饭之后,你明显感到四肢乏力。但你最近听了医生的建议,决定每天在晚自习开始之前,进行一次10分钟的“想像运动”锻炼。现在,你就坐在自家书桌前的凳子上一动不动。精神放松以后,你开始了你的想像……你现在开始活动四肢了,然后开始助跑,然后迈开大步开始向前冲刺,然后向上飞身越过了横在你面前的横杆,你一下越过了1.5米高的横杆,这是你自初中三年级以来一直保持的跳高记录。就这样,在5分钟的时间里你先后翻越了5次横杆。接着,你变换了运动项…     

洛仑兹变换与物体的光学像

观察中通过接收运动物体发出的光线获得的信息，是由视网膜上物体的光学像提供的，像运动携带的信息则映射物体的本体运动。光速是有限的，因此看到的像运动是本体运动与光的运动的合运动。像速度是本体速度与光速的合速度。物体在观察过程中作匀速直线运动时可表达为光速c是本体速度vo与像速度v的合速度。 当物体的本体速度与所发出光线垂直时，可把光速取作虚数ic，于是叠加可以复数形式表达。由于光速是恒量，因此叠加以倒数的形式出现。 1／（ic）＝1／v－1／v0，即1／v＝1／v0＋1／（ic）。于是 1／v＝1／v0－i／c （1） 1／v2＝1／v02…     

光是宇宙的边界

一个物体以光速运动,静止的只是它本身,它内部的事物又将以它为参考系,建立另一个时间坐标,继续运动。好比地球以光速运动,而地球上的人们依旧经历生老病死,沧海桑田。时间和空间可类比的话,那么假设在一辆行驶的列车上,人在车上走一步距离,由于列车速度很快,这一步相对于同样时间列车行驶过地面的距离是很小的,列车速度越大,这一步越可忽略不计。     

神奇的科氏力

不久前，我国科学家通过观测网获得的数据表明，北京、天津、上海、西安乃至全国各地就像一艘巨轮上的“乘客”，正以每年５毫米的速度向东“行驶”，这是因为中国大陆板块一直在缓慢地东移。那么，地壳为何会移动呢？１００多年前，科学家在研究大气运动时惊奇地发现，地面吹拂的风并非直接从高气压区吹向低气压区，而是不断地偏离其原来方向：在北半球总是向右偏转，在南半球总是向左偏转。经过仔细研究发现，原来在日夜不停旋转着的地球上，一切相对地球运动着的物体，都毫无例外地受到某种拉引力而发生偏离现象，人们称之为地转偏向力。…     

拥抱蓝天

对于大多数人来说，敢从高空中的飞机里跳出来就很了不起了．但是克雷格．欧布莱恩还要在降落的过程中拍摄照片。让我们在坚实的地面上认识一下这位高人吧。     

疯狂想像——制造引力开关

引力把人锁在地球上无论你跳得多高,你终究要跌回地球,这是人的基本常识。是什么把人给困住了？苹果为什么总是朝地面掉落,而不是飞到天上去呢？地球是球形的,人为什么不会"掉"入太空,相反却能在地面上行动自如呢？当电梯升起时,人的脚为什么会感到有一个向上的力呢？……这些问题的惟一答案就是——地球的引力作用。牛顿回答道：任何两个物体间都有相互引力,引力的大小同它们的质量乘积成正比,与它们距离的平方成反比。这就是万有引力定律。我们每个人都会受到引力影响,也许很多人都没有在意,但是,引力对人体乃至地球的影响是非…     

带翅膀的船--水翼艇

您见过带"翅膀"的船吗?这种带"翅膀"的船就是水翼艇,它航行时,船身离开水面,像在水面上飞驶一样,显得十分矫健. 水翼艇是怎样发明的呢?原来,这是人们为了提高船艇的速度而采取的一种新的设计.船在水中行,水的密度大,船的阻力就大,前进速度就快不了.于是人们想到设计一种让船体部分或全部离开水面的船.但怎样才能做到这一点呢?造船的工程师们从小孩在河边"打水漂"中得到了启示.     

踢脚线清洁器

正新装修的房屋的踢脚线上通常附着涂料、油漆、灰尘等,清洁时,由于踢脚线与地面垂直,位置低,用布或刷子难以擦干净,如果用铲子铲又易损伤釉面。因此,急需一种能清洁踢脚线的机械设备来解决这一难题。一、研究过程1.第一代产品在手磨机上更换一个专门磨地板砖的磨盘以打磨踢脚线,哪里脏擦哪里,但使用一小时后,双脚便麻木了。若长时间工作,劳动强度太大。能不能将手磨机装在一个架子上,架子下面装四个轮子便于推动,让磨盘贴着踢脚线工作?按照这个思路,我尝试制出成品,但投入使用后便发现很多问     

真理是经得起考验的

《发明与革新》在 2 0 0 0年 2月号上登了一篇叫《“多余”能量从何而来》的文章。我认为是计算的疏漏造成的错误。先看炮弹的行程 :炮弹受火药的爆发力 ,在炮筒内加速运动后 ,利用惯性作向前运动 ,运动这时有两个 ,一作向前的冲动 ;二沿自身对称轴作转动 (此运动在计算中被忽略 )。图 1问题就出在“穿甲弹动能”中 (例题倒数第二、三行 ) ,他们忽略了炮弹沿自身对称轴转动时与钢板磨擦产生的能量 (注意 :此时炮弹不同地方的线速度不同 ,如图 1中 A、B两点 )。设炮弹向前运动速度为 V1 ,作转动速度为 V2 ,则穿甲弹的动能 E弹 =12m弹 ( V1…     

惯性定律的新表述

世间不存在纯粹的惯性运动；也不存在完全的非惯性运动。可以说，大到天体小到电子之类，以及形形色色的其他物体，它们的运动都是惯性运动与非惯性运动的复合，或者说二者的合一、统一。一般物理书上对惯性定律所做的表述大同小异，基本为：“物体不受外力作用时，它将保持静止或匀速直线运动状态，直到外力变它的运动状态为止”。显然与牛当初的表述没有实质上的差别。本文提出的新表述为：物体自保持其所获得的运动速率不变，和运动方向不变的性质称为惯性种惯性是一切物体都具有的运动性。故这一表述可称为（物体）惯性律。新表述与原表…     

青海海南一次短时强降水天气过程成因分析

利用常规高低空观测资料、雷达资料及ERA5再分析资料，对2022年8月9日青海海南短时强降水天气过程成因进行分析。结果表明：（1）此次过程的特点是强度强，站点分散。（2）过程发生于南亚高压控制区域内，强降水发生在200 hPa高空急流右侧，配合500 hPa副热带高压北伸、700 hPa低压系统及地面辐合线，垂直运动旺盛；500 hPa湿区叠置于地面显著湿区上空，过程水汽充沛。地面中尺度辐合线与干线是此次过程的触发机制。（3）从物理量及探空资料分析，台风“木兰”北部偏东气流为高原东部提供水汽输送，探空可见湿层深厚，上干下湿，层结不稳定，满足对流天气发生的水汽条件及不稳定层结条件。垂直运动深厚，较强的动力抬升有利于低层暖湿空气在垂直方向的输送。并且垂直速度和散度随时间的变化与短时强降水的起始时间有较好的对应关系。（4）从雷达回波可见此次为暖云主导型的对流降水。对流云系长期维持造成了共和、兴海、贵南区域的短时强降水，而贵德区域短强则是因为云系不断经过形成“列车效应”。径向速度均存在明显的低层辐合、高层辐散的配置。分析结果对提高海南地区短临预报时效和预报预警的准确度具有重要的参考意义。     

植物根茎生长方向与力的关系

在日常生活中,树、花等一些植物总是垂直与地面扎根,并向上生长,即使是山坡上的树,也是如此,并没有因为坡是斜面的,而与坡面垂直的方向生长。这种情况,首先与地球重力有很大关系。下面来看以下几幅图：