浅谈中学力学教学中易忽视的问题——惯性系

<正>1动能定理问题如图1所示,质量为M的木块以速度V1在光滑水平面上滑行,现有一质量为m的子弹以水平初速V0射入木块,并最终与木块保持以共同的速度V运动,木块前进的距离为S,子弹钻入木块的深度为d,子弹与木块间的平均阻力大小为f。求fS及fd的表图达1式。     

一个典型非弹性碰撞问题的讨论

研究了子弹射击木块过程中受变阻力作用的非弹性碰撞问题,通过建立和求解子弹在非惯性系中的运动微分方程和木块的运动微分方程,得出子弹相对木块的运动规律和木块相对地面的运动规律,从而求得在子弹射击木块的过程中木块的运动距离.     

不同弹体对高压气瓶的撞击性能分析

运用ANSYS／LS‐DYNA软件对弹体撞击高压气瓶的过程进行数值模拟,得到弹头形状、子弹质量和接触面积不同时子弹穿透高压气瓶的临界速度和临界动能,分析了不同因素对子弹撞击性能的影响。结果表明,弹头形状对穿透动能的影响不大;在接触面积相同的情况下,随着子弹质量的增加,其穿透瓶体的速度逐渐降低,而所需的穿透动能逐渐增大;子弹与瓶体接触面积越大,需要的穿透动能越大。     

子弹旋转对平板高速撞击损伤的影响

子弹在作战状态下往往伴随着高速的旋转,为了研究子弹的旋转对平板高速撞击响应的影响,构建了旋转子弹侵彻平板的计算模型,根据相关实验结果确定了合理的材料参数,研究了子弹在不同转速、不同入射速度下侵彻不同厚度平板的撞击响应差异性。研究结果表明,在保证子弹的入射速度相同的前提下,不同转速的旋转子弹撞击较薄平板的变形模式差异性比撞击较厚平板的变形模式差异性大;子弹的旋转速度越高,其侵彻后的剩余速度越大,但子弹撞击平板的撞击载荷受子弹转速的影响却不明显;在不考虑温度的情况下,子弹以相同速度撞击平板时,能量耗散量基本不随子弹转速变化。     

活性芯体子弹对柴油油箱引燃效应及机理研究

针对传统惰性子弹对柴油油箱引燃能力不足的问题,提出一种活性材料填充钨合金子弹结构.基于12.7 mm弹道枪,开展了活性芯体子弹对柴油油箱引燃效应实验研究,结合子弹侵彻过程动力学理论分析,得到了弹芯结构、子弹与油箱碰撞位置对引燃效应影响规律,并揭示了活性芯体子弹结构对柴油油箱的引燃机理.研究结果表明,在装填等质量活性材料的情况下,子弹结构活性材料腔长径比越小,子弹实心段长径比越大,活性材料非自持反应释能更完全,燃油流体动压更显著,引燃效率更高;子弹作用油箱位置影响子弹与燃油作用时间,通过影响燃油内流体动压效应及活性材料点火时间,显著影响引燃效率;活性芯体子弹通过动能侵彻流体动压效应及活性材料化学反应释能的双重作用,使其对柴油油箱的引燃效率显著高于传统惰性子弹.      

潜入水下多深才能躲避开子弹射击?

任何物体进入任何一种媒介如空气或水中都会感受到阻力,从而使其速度减缓。但在密度更大的媒介如水中,其阻力比空气阻力更大,因为水比空气浓密700多倍。首先,我们得知道子弹在水中所受的阻力有多大,一个复杂的数学公式可以计算出子弹射入水面的速度。计算出子弹的速度     

手枪弹头为何是圆的

手枪子弹有个圆形的头,这是为什么呢?其实,这和子弹的停止作用有关。所谓停止作用,就是弹头使敌方丧失反抗能力的作用。它的好坏取决于命中目标后使目标丧失战斗力的时间。时间越短,停止作用就越大。各种枪弹都要求大的停止作用,其中手枪子弹对它的要求尤其严格。如果对手被手枪击中,但还有余力还击,就会对射手构成威胁。特别是当遭遇到成群的敌人时,手枪子弹应能     

浅谈相对论力学中质量与运动的关系

牛顿力学认为,质量是一个与运动无关的恒定不变的量。十九世纪末,由于接近光速的运动粒子的出现,质量与速度无关的思想与实验发生矛盾。二十世纪初爱因斯坦的狭义相对论,明确认定质量与运动有密切的关系。本文仅就相对论力学中,物体的速度、动量、加速度、动能与质量的关系作粗浅的说明。并指出牛顿力学在这方面的局限性。     

从保守力作功到势能概念的引入

在物理学中,势能的概念是非常重要的,在力学、电磁学中,它的存在使保守力作功的过程转换为某种能量发生变化的过程,它又与动能一起构成机械能,从而使“能量”这个概念在物理学中具有更加重要的意义.甚至在理论物理学中,人们已经习惯于用相互作用势能来表示物体间的相互作用了.     

关于“光电效应”教学中几个问题的探讨

0引言 关于光电效应规律在中学和大学物理教材中都有介绍,其主要实验规律有四条,分别表述为：（1）饱和光电流的大小与入射光的强度成正比;（2）光电子的最大初动能与入射光的频率有关,而与入射光的强度无关;（3）不同金属材料对应不同的截止频率,     

质疑爱因斯坦力学和传统加速器理论的三个实验

用直线加速器精出的高速电子轰击铅靶,浏量铅靶的温升.用直线加速器输出的高速电子垂直封入均匀磁场,测量电子受洛伦茨力偏转而作圆周运动的半径.实验结果不符合爱因斯坦的质速会式和动能公式,而且表明被加速的电子没有获得加速器的全部工作能量.显然,爱因斯坦力学和传统的加速器理论都是可疑的.作者还做了电子在均匀电场内加速的实验,测量了电子获得的速度,并按照爱因斯坦力学计算了电子获得的动能,这个动能竟然大于加速器的工作能量,从而再次证明爱因斯坦力学可疑.     

子弹和声音谁是“飞毛腿”

一般的枪弹射出枪口时,子弹的瞬间速度为700-1000米/秒,而声音在常温空气中的传播速度为340米/秒。子弹的速度是声音速度的2倍多,因此,子弹肯定比声音跑得快。但结论并不是这样。因为子弹在整个飞行过程中,一刻不停地与空气发生摩擦,由于受到阻力的作用,它的速     

当前网络售卖枪支特点及比动能影响因素分析

目的通过对当前网络枪支的检测,分析影响枪支比动能的因素及不同认定标准对当前枪支认定结果的影响,为枪支认定标准的讨论修改提供一定的数据支持。研究中抽取网络枪支229支,采用标准方法对枪支、子弹的参数及子弹枪口速度等进行测量,计算比动能。结果 229支网络枪支中,比动能超过1. 8 J/cm2占98. 7%,超过16J/cm2占69%。平均比动能排在前3位的是钢笔式火药枪、发射铅弹的气瓶类长枪、发射钢珠的气瓶类长枪。是否具有气瓶是气枪中影响比动能大小的重要因素。     

开火！世界最快机枪

众所周知，机枪是所有枪械里射击速度最快的。在同样长的时间内，机枪射出的子弹最多。可最快的机枪到底有多快呢＇它每秒钟能射出多少发子弹？几发，十几发，还是几十发，事实上，现役的机枪已经可以在一秒内，射出100发子弹16000多发子弹，沉甸甸的能装好几个大箱子，却仅够它打一分钟就没了。育个词叫枪林弹雨．可对于最快的机枪来说，不用“枪林”，只要它一个光棍．就能制造出“弹雨”的效果。     

增阻尾翼对子弹弹道及速度的影响

针对增阻尾翼设计及其对子弹飞行弹道及速度的影响特性进行了研究.通过风洞实验对带不同尺寸增阻尾翼子弹的气动特性参数进行测试,建立了子弹阻力与马赫数之间的经验关系,并结合质点弹道运动方程组,计算和分析了尾翼尺寸及初始弹道倾角对子弹飞行弹道、速度的影响规律.结果表明,在子弹初始弹道高度为5 000m、初速为6Ma、弹道倾角为-75°～-45°条件下,当尾翼面积近似等于子弹最大截面积时,可以在1 500m高空处将子弹速度迅速降至1Ma以下.     

高炉软熔带特性及初渣流动规律的研究

通过理论分析及模拟试验研究了高炉软熔带气体力学特性和初渣流动规律。初渣偏流的力学特性表明:初渣的偏流仅决定于其本身的重度和压力场性质,而与粘性力无关。同时通过软熔带结构特性试验可知,软熔带结构对阻力损失及初渣偏流的影响是一致的,即阻力损失越大,初渣偏流越严重。     

封冻河道中单排与双排桥墩周围流场的数值模拟

基于计算流体力学软件Fluent,运用多相流理论,建立封冻条件下单排桥墩和双排桥墩对桥墩周围流场影响的三维标准湍流数值模型,研究在封冻条件下不同桥墩直径与不同进口水流流速对桥墩附近水流湍动能的影响。结果表明:水流速度对桥墩周围流场的影响较大,水流速度越大,水流的势能转换为动能越多,桥墩周围的湍动能越大;桥墩直径越大,对河道过流断面的挤压就越大,但是桥墩周围湍动能却越小。相对于双排圆形桥墩条件,单排圆形桥墩条件下桥墩附近的流场紊动更剧烈,因而双排桥墩能有效地保护桥墩。     

直接碰撞杀伤动能拦截器对子母弹头毁伤分析模型

针对直接碰撞杀伤动能拦截器对子母弹道导弹弹头毁伤问题,对动能拦截器和子母弹头目标特性进行了分析,基于体积重叠分析提出了子弹毁伤判定方法,建立动能拦截器末端遭遇弹道模型,并通过引入射击线技术对毁伤子弹数进行了估算,建立了动能拦截器对子母弹头毁伤快速分析模型. 算例与分析表明,利用该模型可有效分析碰撞角、碰撞点等因素对子母弹头毁伤概率的影响,研究结果可为动能中段反导毁伤效能评估和拦截模式选择提供参考.      

低能Xe~(29+)入射Au靶Au M-X射线的产生机制研究

测定了动能为400~600keV的Xe29+离子入射Au靶产生Au的M-X射线谱,获得了射线产额与离子入射动能的实验关系.从两体碰撞过程的能量与角动量守恒出发,推导出了低能Xe29+离子与Au原子碰撞过程中Au M-X射线产额与离子动能的理论关系.结果表明,在该能量范围内,射线产额的理论值与实验结果符合得较好.     

一种基于降维思想的K均值聚类方法

维数灾难是数据挖掘过程中的重要问题.为解决K均值聚类过程中的维数灾难问题,本文以欧式距离作为距离的计算方式,采用主成分(PCA)方法对数据源进行降维,实验获得在不同数据规模、特征下的K均值方法的聚类时间.设置对照组对时间、差异性、迭代次数三个方面进行比较.通过实验总结出,数据源的大小与维数共同影响降维聚类的时间效益:数据数量越大,降维聚类的时间收益越大,数据维数越大,降维聚类的时间收益越小;数据源的线性程度影响降维聚类与非降维聚类结果的差异大小:数据线性程度越高,两次聚类结果差异性越小.反之,差异性越大;K均值算法收敛速度很快,两次聚类都能在Sqrt(Row)次数内完成程序的收敛.