理论力学实验5000字论文
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理论力学小论文理论力学小论文理论力学给人类提供了大量的物质财富,同时也提供了精神财富。
理论力学的高技术和强渗透性也使之成为社会发展的重要推动力。
今天我们就一起来欣赏理论力学小论文吧!理论力学小论文:浅析物理力学的产生及其发展摘要:物理力学主要是研究宏观力学的微观理论学科。
研究物理力学的主要目的是通过理解微观粒子性质的相互作用,找出介质的力学性质计算方法,进而使解决力学问题建立在微观分析的基础上。
本文主要探讨了物理力学的产生和发展,为有关物理力学问题的解决提供理论基础。
关键词:物理力学;产生;发展一、物理力学发展需要解决的问题分析在物理力学的发展过程中,我们需要解决两方面的问题,一个是关于物性的问题,另一个是有关运动规律的问题。
物理力学主要通过物性及其运动规律这两个方面的微观化而成为解决问题、建立微观分析的基础。
关于物性的参数主要表现为运动方程组中的系数,例如弹性系数、热导率、粘性系数、声速、比热等。
为了求解运动的方程组,需要知道它们相关的数值。
在传统力学中,物性参数的数值是需要试验测定的。
而在我们研究的物理力学中,是通过微观的分析以及对宏观数据分析相结合的方法计算参数的数值。
我们研究物理力学,不仅是为了能够找出物质性质的微观规律,而且还需要找能够预见新物质性质的方法。
针对物理力学发展中的相关问题,先了解一下有关激波结构问题的例子。
物态在激波前后会有很大的变化,在波阵面一定的厚度之内,物质是处在远离平衡的状态的。
这时,对于宏观物态的参数已经不适用了。
因此,我们需要从分子运用的这一个角度进行描述。
像从波尔兹曼方程的角度出发,进而直接进行求解。
在上世纪60年代,一对无内部自由度的'影响激波结构的问题得到了进一步发展。
其发展主要得力于计算机技术的发展,从而能够使波尔兹曼方程进而得到模型数学方程,求精确解。
另外,还能够实现激波管与稀薄气体风洞在较高区域的分辨率的相关方面的测量。
虽然对于这些问题的处理都是初步的,但是从物理力学微观运动规律上看,确是一个非常大的进步。
台球运动与力学摘要:台球运动是一项智慧的运动,我想,掌握和了解其中的一些深层的原理必然会对水平的提高有不可忽视的作用。
作为一位狂热的台球爱好者,在打台球之余也会对一些现象有所思考,并尝试用理论的知识来解释。
本文主要结合所学的理论力学知识结合计算分析台球运动中一些比较常见的现象。
关键词:台球 ;力学;运动 ;碰撞随着台球运动的发展,我们在比赛中常会看到一些看似反物理原理的现象,例如;碰撞后球不作直线运动,而是作诡异的弧线运动;球碰撞后会加速前进等等。
下面仅就球的运动形式,两球的碰撞,滑杆现象作简要的分析和讨论。
一、台球运动的形式是什么使台球运动有如此快的发展?又是什么能使台球出现这么多美妙的运动现象?答案只有一个,那就是摩擦力,没有桌面的摩擦力,你看到的运动永远是单调的直线运动,,摩擦力是影响台球运动的关键因素。
谈到其运动形式,这绝对是典型的刚体运动,其在桌面上所作的各种运动,归根结底就是刚体小球的质心平动和绕质心的转动。
当台球受到的力通过球心时,它短时间内做平动;当台球受到的力不通过球心时,它在短时间内既转动又平动。
台球运动中所说的低杆、中杆、高杆就可以产生各自的运动效果。
下面作一一讨论:1、中杆:这是台球运动中使用最普遍的一种杆法,它要求击打球的中间部位(近似看作受力过球心)。
此种情况开始没有旋转,也就是一开始作平动,向前滑动一段距离后,因受台面的磨擦阻力f 作用,渐渐产生了逆时针方向的力矩,使球与台面接触点速度减慢,球的顶点速度不变,于是球便向前旋转起来。
2、高杆: 高杆要求击打球的上部。
在下图中,假设台球质量为m ,半径为R ,受到球杆沿水平方向击打的冲击力为F ,力的水平作用线距球心的距离为h ,质心运动速度为v ,转动角速度为ω。
我们分析台球的受力情况及运动状态。
mgFn f F动量P= mv (1)动量矩M=J ω…………………………………………….(2) ,式中J=2/5mR 2。
作文理论力学给我的影响学习每一门科目都会给我们带来一种能力的培养,学习数学是去学习思维,学习历史是去学习智慧......那么学习理论力学呢?很多人觉得理论力学很枯燥,学起来的时候感觉彻底颠覆了自己的思维,像高中学习的物理什么的都变成错的了,有时候解下一道题时又感觉上一道的理论是错的,最后都不知道到底该用哪种方法去理解了。
其实,这只是在初学的时候所有的感觉。
开始对概念的偏解使你无法让现在所学的与以前的思维统一,等真正理解后才发现是多么的神奇。
理论力学的学习本身就是一种思维的学习,不过又不仅仅是这样,其中的实际问题的探讨又能帮助我们提高解决实际问题的能力,看待事物的灵活性等等。
下面我就我的学习体会浅谈一下对学习理论力学后我们所能获得的能力。
通过一题多解培养思维的灵活性。
力学问题中一题多解比较普遍.静力学中处理物体系的平衡,可以先取整体然后取部分为研究对象进行求解,也可以逐个取物体系的组成部分为研究对象进行求解.运动学中有些问题,可以用点的运动学知识求解;也可以利用复合运动知识或刚体的平面平行运动知识求解.动力学中,一题多解的例子更多,可以用动力学普遍定理求解,也可以用达朗贝尔原理求解,或用动力学普遍方程求解.我们在学习过程中,相同题型尽量用不同方法求解,做到各种方法融会贯通.久而久之,就会使我们的思维变得灵活,遇到问题勤于思考、善于思考,广开思路,通过自己的探索,找出最佳方案。
理论力学的学习是一个多种能力的培养过程,在学习过程中我们要注重这些能力的培养,不要一味的为了学习而学习,不满足于仅仅是完成作业。
上面的论述中对理论力学的各个部分进行了分析,它们之间有着不可分割的联系,理论力学本身就是一个统一的整体,学习的时候可以把各部分联系起来进行比较,既带着这些目的去学习它,又从学习的过程中获得自己的东西。
暂且不讨论对自己能力有多大的提高,至少要对自己的思维模式有所影响,让自己更好的去学习其他课程。
单自由度系统振动机设09-4班 田春宇摘要:单自由度系统的振动理论是振动理论的理论基础。
力学模型的简化方法。
振动特性的讨论。
扭转振动;计算系统固有频率的几种方法。
单自由度系统有阻尼自由振动。
简谐激振力引起的受迫振动。
关键词:振动 机械 系统 力学 理论 引言:单自由度系统的振动理论是振动理论的理论基础。
尽管实际的机械都是弹性体或多自由度系统,然而要掌握多自由度振动的基本规律,就必须先掌握单自由度系统的振动理论。
此外,许多工程技术上的具体振动系统在一定条件下,也可以简化为单自由度振动系统来研究。
例如:悬臂锤削镗杆;外圆磨床的砂轮主轴;安装在地上的床身等。
一、 力学模型的简化方法若忽略这些零部件中的镗杆、主轴和转轴的质量,只考虑它们的弹性。
忽略那些支承在弹性元件上的镗刀头、砂轮、床身等惯性元件的弹性,只考虑它们的惯性。
把它们看成是只有惯性而无弹性的集中质点。
于是,实际的机械系统近似地简化为单自由度线性振动系统的动力学模型。
在实际的振动系统中必然存在着各种阻尼,故模型中用一个阻尼器来表示。
阻尼器由一个油缸和活塞、油液组成。
汽车轮悬置系统等等。
二、单自由度振动系统——指用一个独立参量便可确定系统位置的振动系统。
所有的单自由度振动系统经过简化,都可以抽象成单振子,即将系统中全部起作用的质量都认为集中到质点上,这个质点的质量m 称为当量质量,所有的弹性都集中到弹簧中,这个弹簧刚度k 称为当量弹簧刚度。
以后讨论中,质量就是指当量质量,刚度就是指当量弹簧刚度。
在单自由度振动系统中,质量m 、弹簧刚度k 、阻尼系数C 是振动系统的三个基本要素。
有时在振动系统中还作用有一个持续作用的激振力P 。
应用牛顿运动定律,作用于一个质点上所有力的合力等于该质点的质量和该合力方向的加速度的乘积。
单自由度系统无阻尼自由振动无阻尼自由振动是指振动系统不受外力,也不受阻尼力影响时所作的振动。
三、振动特性的讨论 1.振动的类型无阻尼自由振动是简谐振动。
乒乓球加旋技术的分析摘要力学基本受力分析原理、动量定理、伯努力定理研究了乒乓球的旋转原因及从不同方向、不同力度下击球乒乓球的旋转特性发现以不同的方式、手法击乒乓球球将产生不同的旋转效果具备不同程度的杀伤力。
关键词受力分析旋转原理旋转分类加旋手法1 基本理论知识1.1动量定理物体动量的增量等于物体所受作用力对时间的累积作用即Ft=Δ mv.若质量不变力对物体的作用时间越长物体动量就越大即速度v越大.1.2摩擦力具有一定摩擦系数μ 的两物体相接触且产生压力若它们相对运动或有相对运动的趋势就会产生阻碍它们相对运动或相对运动趋势的作用力这个力就是摩擦力其大小F=μ FnFn 表示正压力大小。
1.3角动量定理对于质点角动量定理可表述为质点对固定点的角动量对时间的微商等于作用于该质点上的力对该点的力矩。
对于质点系由于其内各质点间相互作用的内力服从牛顿第三定律因而质点系的内力对任一点的力矩为零。
利用内力的这一特性即可导出质点系的角动量定理质点系对任一固定点O的角动量对时间的微商等于作用于该质点系的诸外力对O点的力矩的矢量和。
由此可见描述质点系整体转动特性的角动量只与作用于质点系的外力有关内力不能改变质点系的整体转动情况。
1。
4伯努力定理理想正压流体在有势彻体力作用下作定常运动时运动方程即欧拉方程沿流线积分而得到的表达运动流体机械能守恒的方程。
因D。
伯努利于1738年提出而得名.对于重力场中的不可压缩均质流体方程为p+ρ gz+1/2pv^=常量式中 p、ρ 、v 分别为流体的压强、密度和速度z 为铅垂高度g 为重力加速度. 上式各项分别表示单位体积流体的压力能 p、重力势能ρ g z 和动能1/2pv^在沿流线运动过程中总和保持不变即总能量守恒.但各流线之间总能量即上式中的常量值可能不同。
对于气体可忽略重力方程简化为p+1/2pV^常量(p0)各项分别称为静压、动压和总压。
显然流动中速度增大压强就减小速度减小压强就增大速度降为零压强就达到最大(理论上应等于总压).飞机机翼产生举力就在于下翼面速度低而压强大上翼面速度高而压强小因而合力向上。
理论力学论文
理论力学是研究力的本质、性质、特点和运动规律的科
学分支。
它通过建立力学的基本原理和公式来描述和解释物体的运动,是物理学中的重要组成部分。
本文将讨论理论力学的基本原理和常用方法,并探讨其在现代科学研究中的应用。
理论力学的基本原理包括牛顿力学、拉格朗日力学和哈
密顿力学。
牛顿力学描述了质点受力运动的规律,提出了力和加速度之间的关系,即力等于质量乘以加速度。
拉格朗日力学是一种优雅的力学方法,基于虚功原理,通过建立广义坐标和拉格朗日函数来描述系统的动力学行为。
哈密顿力学在拉格朗日力学的基础上引入广义动量和哈密顿函数,通过哈密顿方程描述系统的演化。
理论力学的常用方法包括动力学方程的求解和运动学分析。
动力学方程包括牛顿第二定律、拉格朗日方程和哈密顿方程,可通过数值求解或解析解法来得到系统的运动规律。
运动学分析涉及位置、速度和加速度等物理量的计算,可通过微分和积分等数学方法来求解。
理论力学在物理学、工程学和应用数学等领域都有重要
的应用。
在物理学中,理论力学的基本原理被广泛应用于解释和预测天体运动、分子动力学和量子力学等现象。
在工程学中,理论力学的方法被用于分析和设计建筑物、机械和电路等系统。
在应用数学中,理论力学的概念和方法为数学建模和计算机仿真提供了基础。
总之,理论力学是研究力学基本原理和运动规律的科学
分支,具有广泛的应用前景。
它不仅为我们理解和探索自然界提供了基础,还为解决实际问题提供了强有力的工具。
通过深入研究和应用理论力学,我们可以更好地理解物理世界的本质,并为人类社会的发展做出贡献。
自发电充电鞋班级:力学二班学号:1117030221 姓名:王翔设计原因:随着生活水平的提高,和手机行业的发展,以安卓为首的智能手机大行其道,智能手机有许多优点,同时为了实现这些优点,智能手机往往配备了大型触摸屏,强劲的处理器,虽然手机的性能大大加强,但是随之而来的一个重要问题就是手机的耗电量迅速增加。
虽然可以为手机而定制的电池的容量一增再增,但是仍然满足不了用户的需求。
你可能会为手机配备两块电池,但是一旦用完,那就没有办法充电了。
所以智能手机需要可靠的电力来源。
长期处于深山野地之中的地质工作者或野外探险爱好者,在野外生活中不可能携带大量的电池,因为既不方便也不环保。
因此他们需要一种简单,可靠的充电装置来为电器供电。
设计思路:如何寻找可靠而又持续的电力来源是个令人头疼的问题,看着道路上来来去去的行人,我突然想到何不用人行走是所必须的鞋来发电呢。
我们知道人在行走的时候,将内能转化为机械能,而发电机可以将机械能转化为电能,充电器则是将电能转化为化学能。
那么,如果将这三者合为一体呢?这就是我的发明-自发电充电鞋。
设计原理:自发电充电鞋事实上就是一种鞋。
它主要由如下6个部分组成:鞋,复原弹簧,小发电机,传动机构,变压器,电池盒。
如图所示,电池可以从鞋身前部的盒盖嵌入。
行走过程中,人在跨出一步时,脚跟着地,弹簧压缩,传动机构运作带动发电机产生电流,电流流经变压器,加大电压,从而为电池盒中的电池充电。
脚抬起后,复原弹簧复原,为下一次充电做准备。
电池盒可以为为一般电池充电用的电池盒,必要时也可换装手机电池盒以增加通用性。
可行性论证:这次关于自发电充电鞋的设计不仅可以用来为手机电池充电,如果需要,也可以为充电电池充电。
这款自发电充电鞋,结构简单:主体为鞋,小型变压器和发电机均可以很容易获得;有实际需求:不仅迎合手机达人需求,还可以供在山区工作的地质工作者实现自给自足;生产成本较低,所以完全可以实现大规模生产。
设计心得:此次设计来源于对生活的观察,通过对自己思路的整理,细化,最终得出此次设计。
自由落体及有初速度条件下落体偏东问题的研究一.问题背景落体偏东是指在北半球,当物体从高处自由下落时落点会向东偏离的现象。
随着科技的飞速发展和人类对天空的不断探索,落体偏东现象成为了我们必须深入探讨的课题。
早期,在国外曾做过几个落体偏东的实验(见表1)与理论值y0(t)=g2ω(t−sin2ωt/2ω)cosλ(或y0(ℎ)=23ℎωcosλ√2ℎg)进行比较。
式中ω是地球自传的角速度,g是重力加速度(设与纬度无关),λ是落体所处的纬度,h 是质量为m的物体由静止落下的高度,t是落体下落的时间。
如今落体偏东理论已渐趋成熟,在精确制导及载人航天等许多领域都得到了应用和拓展。
本文将对此问题进行简单分析。
二.问题假设◆落体为质点,不考虑空气阻力。
◆不考虑除落体和地球组成的系统外的其他外力。
◆地球为球体,质心与地心重合,自转速度恒定。
三.模型建立与求解3.1 自由落体的偏东问题3.1.1模型建立地球自转速度为ω=0.72722×10−4rad/s地球的半径为R =6378164m质量为m 的物体位于地球赤道时的牵连惯性力F Ie 达到最大,即F Ie =m ×6378164×ω2=0.03373m与物体自重相比F Ie mg=0.00344 可见物体的牵连惯性力远小于其重力,且与运动无关。
故可忽略前因惯性力或将其合并入重力,而只考虑科氏惯性力。
以自由质点为例。
以质点初始位置为坐标原点,Oz 轴沿地球半径方向,Oy 轴沿纬线切线向东,Ox 轴沿经线切线向南。
如图:由质点相对运动微分方程r e c ma F ma ma =--设质点所在位置纬度为λ,则有cos sin ωωλωλ=-+i kr v x y z •••=++i j k 2Ic r F m v ω=-⋅⨯式(1)投影到x,y,z 轴2sin x y ωλ•••= (1)(2)c maG2(sin cos )y x z ωλλ•••⋅=-+2cos z g y ωλ•••=-+ 初始条件 0x y z ===0x y z •••===方程(4)中ω、y 的一阶导数均为小量,与g 相比,略去右端第二项 z g ••=-积分并考虑初始条件z =−12gt 2 方程(3)中x 的一阶导数相对z 的一阶导数为小量,可以略去。
理论力学学习体会范文理论力学是我大学学习物理学的第一门课程,也是最基础的一门课程。
在这门课程中,我通过学习物体的运动规律和受力分析的方法,理论力学中的牛顿定律和能量守恒定律等基本理论知识,逐渐掌握了物体运动的基本原理。
通过这门课的学习,我积累了一些学习体会,我想在这里分享一下。
首先,理论力学教给了我科学思维的方法。
在学习理论力学的过程中,我们需要通过分析物体的运动规律,通过建立合适的数学模型来描述物体的运动。
这要求我们具备良好的逻辑思维和分析问题的能力。
在解决物理问题的过程中,我们需要通过观察和实验,归纳总结规律,然后用数学语言来表达。
这种科学思维的方法培养了我的逻辑思维和分析问题的能力,使我在学习其他科目的时候也能够运用这种方法解决问题。
其次,理论力学让我明白了物理学的基本原理。
在学习理论力学的过程中,我们学习了物体的运动规律和受力分析的方法。
通过学习牛顿定律,我明白了物体运动的基本规律,了解了物体在不同受力下的运动特点。
通过学习能量守恒定律,我明白了能量在物体运动中的重要性,了解了能量的转化和转移过程。
这些基本原理成为了我今后学习物理学的基石,为我深入学习其他领域的物理学知识打下了坚实的基础。
此外,理论力学也让我体会到了数学和物理之间的紧密联系。
在学习物体的运动规律和受力分析的方法时,我们需要运用到大量的数学知识,例如向量的运算、微积分的方法等。
通过将数学方法与物理问题相结合,我们可以更好地解决物理问题。
例如通过向量的几何分析,可以直观地描述物体的运动轨迹;通过微积分的方法,可以求出物体的速度和加速度等重要的物理量。
这种将数学方法与物理问题相结合的能力,不仅在理论力学中有用,也在其他学科中有很大的应用价值。
另外,理论力学也让我明白了实验的重要性。
在学习理论力学的过程中,我们要通过实验来观察物体的运动规律,验证理论模型的正确性。
通过实验,我们可以直观地感受物体的运动特点,提高我们的实践能力。
在实验中,我们还要注意观察数据的准确性和分析方法的正确性。
理论力学案例分析论文引言理论力学是物理学的重要分支,并在众多应用领域发挥着重要作用。
本文将通过对一个具体案例的分析,探讨理论力学在实际问题中的应用。
本案例涉及一个弹簧振子系统,我们将基于牛顿力学的原理和公式,对该系统进行分析和求解,并给出相关的结论。
案例描述我们考虑一个简单的弹簧振子系统,如图所示。
这个系统由一个质量为m的物体通过一根劲度系数为k的弹簧悬挂而成。
在忽略空气阻力的情况下,我们将研究该系统在进行振动时的动力学特性。
分析方法我们将运用牛顿第二定律和弹簧的胡克定律,对该系统进行分析。
根据牛顿第二定律,该系统的运动方程可以表示为:m d2xdt2=−kx其中,m为物体的质量,x为物体的位移,t为时间。
为了解上述微分方程,可以采用常微分方程的求解方法。
将微分方程改写为标准形式:d2x dt2+kmx=0接下来,我们将通过求解上述方程,得到系统的解析解。
求解过程这是一个二阶常微分方程,我们将采用特征方程法求解。
首先,假设解具有形式:x(t)=Acos(ωt+φ),其中A为振幅,ω为角频率,φ为初相位。
代入方程,可以得到:mω2Acos(ωt+φ)+kAcos(ωt+φ)=0整理得:(mω2+k)Acos(ωt+φ)=0由于cos(ωt+φ)不为0,所以有:mω2+k=0解得:ω=√k m因此,系统的解析解为:x(t)=Acos(√kmt+φ)结论通过对弹簧振子系统的理论分析,我们得到了系统的解析解。
从中可以看出,系统的振动频率与弹簧的劲度系数和物体的质量有关,振幅和初相位则由初始条件决定。
理论力学在物理学中具有广泛的应用,不仅可以用于解决弹簧振子系统这样的简单问题,还可以用于研究更为复杂的物理现象。
通过理论分析,我们可以深入理解物体的运动规律,并为实际问题提供解决方案。
因此,理论力学在科学研究和工程技术中的应用不可忽视,对于进一步推动科学技术的发展和应用具有重要的意义。
参考文献[1] Marion, J. B., & Thornton, S. T. (2004). Classical dynamics of particles and systems. Brooks/Cole Publishing Company.。