关于“匀速园周运动”教学的几个问题

讲授匀速圆周运动一般有三种方法:运动合成法、矢量分解法和速度图法.在高中物理教学中,一般采用运动合成法进行教学为好.用这种方法,物理概念清楚,意义明确,学生容易理解,易于接受;同时,还可以准确地解释一些有关圆周运动的现象. 大家知道,匀速圆周运动可以看成切线方向上的匀速直线运动和法线方向上的匀加速直线运动的合成. 设物体在半径为R的圆周上作匀速圆周运动,切线速度为V,在t时间内,物体从A点运动到B点.然而,物体是怎样从A点运动到B点的呢?我们说因为物体沿切线方向     

玻璃锡槽中保护性气体温度场和流场分析

在实验研究的基础上，对玻璃锡槽中保护性气体流场和温度场做数值模拟，进行定量分析和研究．应用K-ε方程模型对锡槽上部空间气体的速度场和温度场进行湍流模拟计算．通过计算得到，速度场呈现三维流动特征，在z和y方向存在环形流动，同时以沿x方向的流动为主；随着x的增加，不断有新的气体流入，在锡槽后部．气体沿x方向流动；锡槽内气体的温度随x的增加而降低．在z方向随z增大气体温度增加；水包对附近气体有冷却作用，但对于整个锡槽的冷却作用并不明显．     

混沌信号驱动实现螺旋波和时空混沌抑制

首次提出采用Logistic映射的混沌信号抑制螺旋波．应用该方案对2个模型包括Fitzhugh—Nagumo和Panfilov系统进行了研究．数值计算结果表明：在无噪声下，微弱的混沌信号驱动可以很快控制系统到达均匀稳定态在时空噪声下，可以观测到螺旋波的破裂和丰富的斑图．该结果不同于噪声驱动下的螺旋波动态行为、     

场的总角动量张量的“时间”分量守恒的物理意义

本文通过把场对应成经典力学中的点粒子的集合，讨论了场的总角动量张量守恒定律中“时间”分量守恒的物理意义．对于自旋为零、自旋为和自旋为１的场得到了相同的结论：场的惯性中心速度矢量与时间ｔ无关．     

旋转磁场电磁搅拌数值模拟

对旋转磁场搅拌凝固过程中金属液的流动进行了数值模拟,结果表明,金属液所受Ｌｏｒｅｎｔｚ力切向分量及径向分量沿半径方向逐渐增大,但数值大小相差悬殊;切向流动速度沿半径方向呈抛物线规律变化,最大值发生在０．６ｒ０处,这种三维流动将有利于温度、成分均匀化的作用。     

基于小波变换的多普勒雷达回波图像压缩

由于多普勒雷达的速度图是矢量场，在有损压缩模式下，运动粒子的原来运动方向可能会由于失真而改变。提出了一种速度场方向保持算法(VFHOA)，引入了方向图的概念。在恢复图像时，利用该算法，可以纠正发生方向错误的运动粒子。最后利用小波变换和零树编码，并结合VFHOA对多普勒雷达回波数据进行了压缩。实验表明，VFHOA实现简单，效果较好；并且该算法也适用于对一般的矢量场图像的有损压缩。     

铁磁材料磁化涡旋在应变作用下的响应简

磁化涡旋是微米/亚微米铁磁材料中一种常见的磁畴结构，由于它可以被用于高密度的磁性存储设备中，近年来受到了人们的广泛关注。本文基于随时间变化的Ginzburg-Landau方程，采用实空间下的相场模型研究了铁磁材料中磁化涡旋的力磁耦合行为，探讨了铁磁纳米圆柱体中自发磁化涡旋形态以及该结构在沿圆柱体轴向应变作用下的响应行为。结果表明，沿圆柱体轴向的应变对面内磁化分量的幅值和分布影响十分微弱，但对垂直于圆柱体表面磁化分量的影响却十分明显，具体表现为平面外磁化分量的幅值将随着拉应变的增大而增大，又会伴随压应变的增大而减小。随着平面外磁化分量的增加，则更容易探测到该磁化涡旋的极性情况，从而有利于实验观察和实际应用。     

具有分数微分的广义Oldroyd-B流体螺旋流动

针对无限长两同心圆柱间的广义Oldroyd-B流体的螺旋流,圆柱管道绕对称轴方向振荡,在自身所在的平面上沿对称轴方向做加速运动拖动流体在环形管道内做螺旋流动.采用分数微分建立流动模型,应用分数微分的Laplace变换和Hankel变换方法研究非稳态Oldroyd-B流体螺旋流动在周向和轴向的速度场和剪切力.结果表明:在t=0.5时,分数阶导数α的值越小,流体的速度衰减的越慢,β有与α相反的结果;广义二阶流体,广义Maxwell流体,牛顿流体及单圆柱管道内广义Oldroyd-B流体的螺旋流的解是该模型解的特殊形式.     

等离子体中(3+1)维弱非线性离子声波的摄动分析

通过约化摄动法,获得了等离子体中离子声波的(3 1)维KP(Kadomtsev Petviashvili)方程.结果表明,离子声波沿轴方向的速度分量、密度和电位势,在垂直方向有色散的情况下,仍然有孤立波解出现,但其它2个垂直方向的速度分量不会出现孤波结构.     

自由偶极子运动规律研究

讨论了由正负离子实组成的自由偶极子的相互作用能,分析了仅在该作用下偶极子的运动,求解其运动方程,得出自由偶极子的运动为匀速直线运动和简谐振动的叠加,其质心做匀速直线运动;在质心系中,两离子分别在其平衡位置附近作简谐振动。     

外界场作用下激发介质的波前曲率关系

通过波前曲面上的移动坐标系和波前边界层的摄动分析,得到波前曲面的法向速度与波前曲率、外界场之间的线性关系,即场作用下的Eikonal方程。此关系的物理意义解释了激发介质螺旋波、回卷波在外界场作用下的Belousov—Zhabotinsky实验现象;几何意义给出一个确定波前边界形状的理论方法。     

新型微步进旋转驱动器的设计与分析计算

文章介绍了一种新型微步进旋转驱动器,该驱动器核心元件采用螺旋原理,用定子内箝位的方式和均布薄壁柔性铰链微变形结构;根据分析和有限元计算,其核心元件——运动转换机构输出的角位移与轴向位移成线性关系,且施加载荷也与轴向位移成线性关系,该驱动器在精密运动和定位、微操作、光学、生物及医学工程等领域将有较大的应用潜力。     

Intense equatorial flux spots on the surface of the Earth's core

A large number of high-accuracy vector measurements of the Earth's magnetic field have recently become available from the satellite Oersted, complementing previous vector data from the satellite Magsat, which operated in 1979/80. These data can be used to infer the morphology of the magnetic field at the surface of the fluid core, approximately 2,900 km below the Earth's surface. Here I apply a new methodology to these data to calculate maps of the magnetic field at the core surface which show intense flux spots in equatorial regions. The intensity of these features is unusually large--some have intensities comparable to high-latitude flux patches near the poles, previously identified as the major component of the dynamo field. The tendency for pairing of some of these spots to the north and south of the geographical equator suggests they might be associated with the tops of equatorially symmetric columnar structures in the fluid, or their antisymmetric equivalents. The drift of the equatorial features may represent material flow or could represent wave motion; discrimination of these two effects based on future data could provide new information on the strength of the hidden toroidal magnetic field of the Earth.     

反铁磁质的体极化激元

通过计算得到了当外静磁场垂直原磁晶磁矩、波矢垂直外静磁场时,反铁磁质的体极化激元的ＴＥ模式。其色散关系与波矢方向有关,与各向同性的电介质的色散关系相似。     

均匀电介质椭球内极化场强研究

采用椭球坐标经推导严格求出了均匀外电场中电介质椭球体内的极化场强,明确指出某些教科书关于椭球体内极化场强方向与外电场方向严格相反这一结论是不严谨的.通过采用网格计算方法与变步长相结合,计算了极化场强方向与外电场方向的方向夹角,并分析了该夹角随椭球体3个半轴a、b、c的变化趋势.     

均匀电介质椭球内的极化场强的求解

采用椭球坐标经推导严格求出了均匀外电场中电介质椭球体内的极化场强,明确指出某些教科书关于椭球体内极化场强方向与外电场方向严格相反这一结论,必须附加一定条件才能成立。通过采用网格计算方法与变步长相结合,计算了极化场强方向与外电场方向的方向夹角,并分析了该夹角随椭球体三半轴a、b、c的变化趋势。     

利用高斯声束叠加法研究圆形活塞聚焦换能器的非线性声场

由于高斯函数的积分简单性,利用高斯声束叠加法对圆形活塞聚焦换能器在有损媒质中产生的基波,二次谐波声场进行了理论计算,并建立了相应的实验测量系统,实验结果与理论计算结果符合得较好。     

均匀电介质椭球内极化场强方向与外电场方向的研究

采用椭球坐标系经推导求出了均匀电场中电介质椭球内和椭球外的电势分布，获得了椭球体内极化场强的数学表达式，并计算了极化场强方向与外电场方向的夹角，明确指出文献[1]中关于椭球体内极化场强方向与外电场方向严格相反的结论，必须附加一定条件才能成立．     

三变量反应扩散方程中的多臂螺旋波

利用扩展的三变量Oregonatar模型,得到了自发形成的多臂螺旋波.结果发现多臂螺旋波的产生源于系统的短波不稳定性.系统的短波模形成了周期性振荡的空间结构,它们之间相互作用从而产生了不同臂数的螺旋波结构.还得到了双臂螺旋波和三臂螺旋波的中心动力学过程.