清代科学家邹伯奇之《求重心说》研究

目的深入分析清代学者邹伯奇的文章《求重心说》中的求重心方法。方法历史分析与文献考证。结果在《求重心说》中邹氏利用多种方法求解物体重心,这些方法有分割法和比例法、负体积法和负面积法、悬挂法,以及多个物体求公重心法,并且还开创性地解决了曲线体、瓜皮形物体的重心位置的求解问题和圆与球形物体重心的求解问题。结论在微积分传入中国之前,对求解物体重心问题的研究,邹氏具有较高的水平。     

理论力学之关于物体重心求法的推论

物体重心的确定在机械设计和工程中都具有实际意义。本文就物体重心的求法所推导的两个推论使得物体重心的确定变得更加准确和快捷。     

民用飞机的重心安全裕度分析

在民用飞机的运营过程中,为保证飞行安全,飞机的重心必须满足重心包线。由于飞机重心计算存在误差,而重心审定包线的安全裕度,则可消除因重心计算误差引起的安全隐患。本文从初始数据误差、飞机装载误差以及飞行过程中物体移动对重心的影响等方面进行误差估算,为民用飞机重心安全裕度分析提供了一种可靠的方法。     

关于刚体重心的讨论

设想一个简单刚体,它是由长度为l的刚性轻杆连接两个质量均为m的质点A和质点B组成.当l不太长,整个刚体处于均匀重力场中,其重心位于轻杆的中点,与质心相重合.如l很长很长,以致于质点A与质点B所在处的重力加速度或是大小不相等,或是方向不相互平行时,其重心将不再与质心重合.刚体在空间取向不同,重心位置可能不同.由此说明重心的概念不宜推广到太大的物体.另一方面又通过演算说明有理由认为实际的物体都是处于均匀重力场中,也没有必要把重心的概念推广到太大的物体.     

关于刚体重心的讨论

设想一个简单刚体，它是由长度为l的刚性轻杆连接两个质量匀为m的质点A和质点B组成。当l不太长，整个刚体处于均匀重力场中，其重心位于轻杆的中点，与质心相重合。如l很长很长，以致于质点A与质点B所在处的重力加速度或是大小不相等，或是方向不相互平行时，其重心将不再与质心重合。刚体在空间取向不同，重心位置可能不同。由此说明重心的概念不宜推广到太大的物体。另一方面又通过演算说明有理由认为实际的物体都是处于均匀重力场中，也没有必要把重心的概念推广到太大的物体。     

奇妙的重心

<正>一根立在桌面上的铅笔,稍微触碰就会倒下,而换成一个立方体的木块就会相当稳定。平面上的某个物体是否稳定,是一个既简单又复杂的问题,但主要是由以下两个因素决定的:重心的位置和支撑面(或者翻倒时的支点到重心垂线的距离)的大小。实际上,不能笼统地说物体是否稳定,物体的稳定程度是个力学问题。在什么方向、什么位     

划线法求重心

匀质物体的重心与形心是重合的,对于匀质平板,如果可以把它看成是由两个简单形状体组成的话,则整个平板的重心,必在两个简单形状体的重心的连线上。利用这一公理,把任意形状的匀质平板,划分成若干个简单形状体,通过划各部分重心的连线,即可确定其重心。     

用补充法测物体的转动惯量

三线摆是研究转动惯量平行轴定理的重要仪器之一。在测量中使用传统方法用三线摆测量物体转动惯量时误差往往过大。而用补充法将两物体分别置于三线摆下摆盘的上下，使两物体的整体重心在下摆盘上，从而大大降低误差。     

实时背景下的遗撒物体检测研究

在视频智能监控系统中,遗撒物体的检测是一个重要的环节.首先通过建立混合高斯模型实时更新视频序列的背景图像,然后利用背景差分实现对运动目标的检测,最后将检测出的运动物体的重心、面积及轮廓作为参数,用来判断一段时间连续视频序列中参数的不变性,从而检测出遗撒物体.实验结果表明,该方法能准确的检测出遗撒物体,具有很强的可靠性和鲁棒性.     

MasterCAM软件在理论力学中的应用

用MasterCAM软件分析了平面不规则图形或复杂物体重心、质量、表面积和转动惯量，为准确计算这些参数提供了一种有效的途径。     

物体的势能能够转换为可持续做功的二次能源

物体的势能可以直接做功,也可以先转换为动能然后做功,但这些做功的方式都是不可持续的.本文提出一个在物体重心所在相对固定的空间位置保持不变的条件下,可以将物体的势能转换为可持续做功的匀速动力的观点,并运用思想实验的方法,证明了这种匀速动力是由物体的势能转换而来的一种可持续的二次能源.文中还给出了一个能够在系统运行过程中,由物体势能转换来的匀速动力的大小,明显地大于维持系统运行所消耗动力的有效方式.     

基于Kalman的运动物体跟踪和预测方法研究

目前,很多应用需要跟踪图像序列中的运动物体。但是,有时不知道运动物体的特性,因此,提出一个完整的跟踪预测模型;使用无需先验知识的Kalman滤波器跟踪和预测运动物体。利用提取的Harris角点,通过L-K金字塔方法得到前后两帧光流;通过光流聚类得到当前帧中运动物体的凸包,使运动物体从背景中分离出来。由Kalman滤波器跟踪和预测各运动物体凸包的重心,并划出运动轨迹。计算机仿真及现场测试结果表明所提出的方法具有较高的跟踪精度,且计算量小。     

细长回转体在水面下的平面任意运动

本文研究了细长回转体在水面下的平面任意运动。综合地考虑了:物体运动的有攻角情况,物体倾斜于水面运动的情况,以及细长体相对于其重心的纵摇的影响、自由面的影响等。应用单线势和单层势原理及小振幅波理论,得出了扰动势公式。公式表明是文献[1]的结果的推广。     

重物体在固定曲面上稳定平衡的几何条件

设过物体的重心G与接触点公法线的平面是铅垂平面,此平面截固定面与物体所得的交线分别为L_1L_1与L_2L_2(参考图2及图3),又设h=重心G至接触点的距离。ρ_1,ρ_2=曲线L_1L_1与L_2L_2在接触点的曲率半径。α=直线h与铅垂线的交角。则有(?)(?)稳定平衡(?)不稳定平衡,式中ρ_1,ρ_2位于接触点的两侧时,用正号。ρ_1,ρ_2位于接触点的同侧时,用负号。     

重心测定实验教学装置的试制及应用

为了开阔学生的工程视野,培养学生解决工程问题的能力,针对船舶、汽车、机械等行业需测定物体重心位置的需求,结合大连理工大学相关专业的特点,设计了一种测定物体重心坐标的实验教学装置并得到了应用。该教学装置运行稳定、易于操作,实验结果与理论计算值相一致。该设备的教学应用丰富并完善了基础力学实验的教学内容,取得了良好的教学效果。     

基于边界标记的目标形状描述方法及其应用

利用相对于重心的距离展开函数,研究一种基于边界标记的运动目标的形状描述方法,该方法既能解决运动目标的平移、缩放和旋转不变性,又能很好地描述形状复杂的运动目标(存在空洞、边界不规则等);在利用运动的合成和分解、运动相对性原理等物体运动学规律的基础上,还可以很好地实现运动目标的碰撞预测。仿真实验表明,该方法能够有效预测两个具有不同速度和不同方向的运动物体是否发生碰撞。     

“负体积”法求重心难点探析

在工程或静力学中，对于组合形体挖法或切去一部门求剩余物体重心的问题，通常是采用“负体积”或“负质量”法进行。但在教科书中未作深入的介绍，教学中学生感到困惑。本文就此作些分析探讨。     

基于扭摆法的转动惯量测量

利用扭摆法测量物体的转动惯量,受到待测物体摆动周期测量误差、装配位置偏移误差和轴线倾斜误差的影响,虽然这些相对误差总合γ<0.1%,为了使测量结果更加精确,实践中应该注意扭摆的水平、光电门与挡光杆的垂直、待测物重心的位置、人为误差的影响以及待测物与标准件形状、质量的相近性等.初摆角和摆动次数对测量周期没有影响.     

《度算释例》中物理知识的研究

对梅文鼎《度算释例》中物理学知识进行了探讨，分析了书中利用比例规和比重表两种方法求解物体比重问题，并且对书中两种求解任意四边形重心的方法，做了详细的介绍与分析．     

结构光中心提取中的条纹灰度退化调整

针对结构光三维测量系统中由于被测物表面反射率不均匀和曲率变化较大引起的条纹灰度退化现象,从而导致条纹中心提取精度下降的问题,提出了一种灰度调整方法。首先通过投影单色灰度图像到被测物体上,计算出摄像机采集图像中各个像素点相对于物体表面的调制信息,然后逐点将其代入条纹图像中进行灰度运算,以消除灰度退化项,实现条纹的灰度调整。分别对黑白相间的平板和人脸石膏模型进行实验,结果表明:经灰度调整后,各条纹在横截面上基本满足高斯分布,且条纹灰度分布均匀,从而有效修正了因反射率突变引起的重心偏移;同时解决了复杂物体图像中因亮度不均匀引起的条纹中心局部断线问题,从而保证了测量数据的完整性。上述结果验证了该方法的有效性和可靠性。