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不同阻尼条件下弹簧摆的内共振研究
1
作者 孔祥木 苗传正 《物理通报》 2026年第1期26-30,共5页
本文研究了满足内共振条件的弹簧摆系统的运动.利用分析力学方法得出了无阻尼和有阻尼时系统的运动微分方程,并通过数值计算,给出了无阻尼、弱阻尼和强阻尼条件下,系统的时域图及运动轨迹图像.结果发现,在无阻尼时,时域图的波形具有明... 本文研究了满足内共振条件的弹簧摆系统的运动.利用分析力学方法得出了无阻尼和有阻尼时系统的运动微分方程,并通过数值计算,给出了无阻尼、弱阻尼和强阻尼条件下,系统的时域图及运动轨迹图像.结果发现,在无阻尼时,时域图的波形具有明显的调制现象;在弱阻尼时,调制现象仍然存在,但振幅变化周期增大;在强阻尼时,调制现象消失,径向和切向两个方向的振幅不断衰减;两种阻尼条件下系统最终都趋于静止. 展开更多
关键词 弹簧摆 内共振 调制 阻尼
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原子干涉法测量基本物理常数
2
作者 周航 舒玉彪 +1 位作者 陈乐乐 周敏康 《物理实验》 2025年第11期1-12,共12页
精细结构常数α和万有引力常数G作为表征电磁和引力相互作用强度的关键参数,其精密测量对基础物理研究具有重要意义.原子干涉仪利用激光操控原子物质波,为基本物理常数的精密测量提供了新的技术手段.在原子干涉仪中,精细结构常数测量可... 精细结构常数α和万有引力常数G作为表征电磁和引力相互作用强度的关键参数,其精密测量对基础物理研究具有重要意义.原子干涉仪利用激光操控原子物质波,为基本物理常数的精密测量提供了新的技术手段.在原子干涉仪中,精细结构常数测量可以采用原子的激光反冲频率进行测量,结合绝热拉曼脉冲、布洛赫振荡和布拉格衍射等大动量转移技术,可以有效提升测量精度;万有引力常数可通过测量质量源产生的引力加速度来确定,其挑战在于如何在微弱的目标信号下,实现高精度的提取与测量.本文综述了原子干涉法测量α和G的研究进展,分析比较了不同技术路线取得的成果,并讨论了该领域的未来发展方向. 展开更多
关键词 原子干涉 精细结构常数 大动量转移 万有引力常数
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倒立摆系统的Lagrange方程建模与模糊控制 被引量：59
3
作者 宋君烈 肖军 徐心和 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期333-337,共5页
针对多变量、非线性和强耦合性的倒立摆系统 ,采用分析力学中的Lagrange方程来建立其动力学方程 ,并提出一种基于模糊组合变量的控制方法·研究结果表明 ,利用分析动力学方法来建立倒立摆系统的数学模型可以大大降低建模的复杂性 。
关键词 LAGRANGE方程 自动控制 倒立摆 模糊控制 数学模型
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二级倒立摆系统数学模型的建立及意义 被引量：18
4
作者 史晓霞 张振东 +1 位作者 李俊芳 杨屹 《河北工业大学学报》 CAS 2001年第5期48-51,共4页
从刚体运动学角度分析了二级倒立摆系统的运动，并利用有关动力学基础和拉格朗日方程，运用状态空间法对二级倒立摆系统进行数学模型的建立．二级倒立摆系统数学模型的建立对倒立摆和其它类似非线性系统稳定性的研究具有理论指导作用．
关键词 二级倒立摆 建模 刚体运动学 拉格朗日方程 状态空间法 数学模型 稳定控制 连续非线性系统
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高斯定理与环路定理在万有引力场中的推广 被引量：8
5
作者 陈国云 骆成洪 +3 位作者 辛勇 黄国庆 文小庆 赵书毅 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2008年第4期354-358,共5页
用类比的方法从静电场中的高斯定理和静电环路定理导出了万有引力场中的"高斯定理"和"环路定理"并定义了引力场强度矢量。通过两个对称质量分布问题的分析阐述了"高斯定理"在简化繁杂积分运算上的应用;由... 用类比的方法从静电场中的高斯定理和静电环路定理导出了万有引力场中的"高斯定理"和"环路定理"并定义了引力场强度矢量。通过两个对称质量分布问题的分析阐述了"高斯定理"在简化繁杂积分运算上的应用;由"环路定理"出发定义了万有引力势并将其应用得出了第一、第二宇宙速度。 展开更多
关键词 高斯定理 环路定理 引力场强度 万有引力势
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耦合摆振动模型的研究 被引量：5
6
作者 杨秉雄 严群英 +1 位作者 李小军 王旭明 《宁夏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2011年第4期359-361,共3页
用弹簧片将2个相同的单摆连接起来构成的耦合摆振动系统,能直观地将物体间的耦合振动现象显示出来.观察到了普遍存在于耦合系统的"拍"现象,并通过解析物理模型对其进行了理论分析.
关键词 耦合摆 拍现象 相位 耦合振动
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一种新的“弹簧振子-单摆”耦合摆研究 被引量：8
7
作者 陈清梅 颜素荣 安红 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2008年第6期93-95,共3页
介绍了一种新发现的"弹簧振子-单摆"耦合摆.采用拉格朗日方程推导出了耦合摆的运动微分方程.进一步根据耦合摆的实际参数,利用Matlab软件进行了数值计算,发现耦合摆的弹簧振子振幅与单摆的摆幅此消彼长,系统的能量在两者之间... 介绍了一种新发现的"弹簧振子-单摆"耦合摆.采用拉格朗日方程推导出了耦合摆的运动微分方程.进一步根据耦合摆的实际参数,利用Matlab软件进行了数值计算,发现耦合摆的弹簧振子振幅与单摆的摆幅此消彼长,系统的能量在两者之间不断交换,呈周期性变化,与实际符合很好.通过作出耦合摆的轨迹图,发现与实际一致.最后,分析了耦合摆实现的条件. 展开更多
关键词 耦合摆 仿真实验 弹簧振子振幅 力学实践
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一个魔术的动力学分析——铁环与铁链套结过程 被引量：6
8
作者 王惠明 庄表中 费学博 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2009年第3期108-109,共2页
一个称为"喜结良缘(魔结)"的魔术,实质就是在铁环下落过程中应用了动力学原理.文中对若干细节进行了动力学分析,让人们知道这个魔术中的力学应用.
关键词 自由落体 冲量 转动惯量 动量矩定理 魔术
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一种基于磁悬浮的万有引力常量G的新型测量方法
9
作者 胡磊 《物理通报》 2025年第6期107-110,共4页
目前普遍的测量万有引力常量的方法是卡文迪什的扭秤实验,该方法存在着很多不足,扭秤本身对检测质量的运动存在束缚,并且系统还很容易受到外界震动的干扰.因此可以通过使用磁悬浮装置将检测质量悬浮起来,摆脱扭秤扭丝的束缚,提高万有引... 目前普遍的测量万有引力常量的方法是卡文迪什的扭秤实验,该方法存在着很多不足,扭秤本身对检测质量的运动存在束缚,并且系统还很容易受到外界震动的干扰.因此可以通过使用磁悬浮装置将检测质量悬浮起来,摆脱扭秤扭丝的束缚,提高万有引力的作用效果.同时还推导出了检测质量围绕其圆心水平左右摆动的周期公式,并通过实验测出了周期,利用周期法完成了万有引力常量G的计算.结果表明,实测周期与通过周期公式计算的数据相吻合,证明了理论与实验的正确性.同时,为了方便计算建立了装置运动的几何模型,相比普通扭秤法更简单,推导出的求G公式计算量少,误差相对较小.装置中加入了液体惯性阻尼系统,因此,具有较强的抗干扰效果,对外界震动不敏感,具有更好的可行性. 展开更多
关键词 万有引力常量G 扭秤法 周期法 磁悬浮
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天体运动轨道方程及公转速度
10
作者 王尧程 孟军霞 《大学物理》 2025年第9期103-106,共4页
目前,计算天体公转轨道及公转速度的过程涉及到许多高级数学概念和物理原理,对于青少年理解难度较大.为方便对天体运动的深入理解,本文利用更易理解的圆锥曲线及其性质展开对天体运动轨道方程及公转速度的讨论与计算,得出简洁的公转速... 目前,计算天体公转轨道及公转速度的过程涉及到许多高级数学概念和物理原理,对于青少年理解难度较大.为方便对天体运动的深入理解,本文利用更易理解的圆锥曲线及其性质展开对天体运动轨道方程及公转速度的讨论与计算,得出简洁的公转速度公式,且相较于非纯理论的计算方法,不仅对计算过程的描述更为精确,而且归纳了所有速度区间下的运动情况,体现了数学在物理学中的重要性,希望能激发青少年对于物理学的热爱. 展开更多
关键词 天体运动 圆锥曲线 轨道方程 公转速度
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旋转液体实验装置的设计 被引量：7
11
作者 袁野 晏湖根 +1 位作者 陆申龙 孙玉龙 《物理实验》 北大核心 2004年第2期43-46,共4页
对如何利用旋转液体这一有趣现象进行物理实验作了探索 ,设计出一套用于进行旋转液体实验的仪器 ,并介绍了该仪器的设计思路及特点 .
关键词 旋转液体 重力加速度 凹透镜焦距 表面成像 实验设计 误差分析 数据处理
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4-导数引力的量子化及其重整化 被引量：3
12
作者 邵常贵 陈中秋 陈贻汉 《数学物理学报（A辑）》 CSCD 北大核心 1997年第4期364-374,共11页
该文求得了4-导数引力的场方程，用带导数算子且带权的规范固定计算出了引力子自由与三顶角等树图传播子，用带4动量的引力三项角求出了鬼外线和引力外线二类圈图的发散度．如上作法及结果与已有文献不同．通过对各种圈图发散的分析，... 该文求得了4-导数引力的场方程，用带导数算子且带权的规范固定计算出了引力子自由与三顶角等树图传播子，用带4动量的引力三项角求出了鬼外线和引力外线二类圈图的发散度．如上作法及结果与已有文献不同．通过对各种圈图发散的分析，指出一些文献用解通常重整化方程的方法得以消除发散的抵消项，是需要进一步研究的． 展开更多
关键词 4-导数 引力场方程 量子化 重整化
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等效原理的实验检验 被引量：6
13
作者 秦丹 闫鹏 +1 位作者 李光仲 王云创 《大学物理》 北大核心 2007年第12期29-31,40,共4页
等效原理是爱因斯坦广义相对论的基本假设之一.关于等效原理的研究及其实验证明,一直是人们关心和探索的热点问题.本文简要阐述等效原理的研究背景,通过对自由落体法和扭秤法检验等效原理的详细介绍来具体讨论等效原理的实验检验.
关键词 等效原理 实验检验 自由落体 扭秤
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复摆运动状态的研究 被引量：6
14
作者 曲光伟 王艳辉 +1 位作者 邹德滨 张天洋 《物理与工程》 2009年第5期20-23,共4页
从复摆的运动方程出发,利用计算机对其各种运动情况进行模拟,研究复摆从周期运动转化到混沌运动的过程,深化复摆实验内容,拓宽复摆实验的研究空间.
关键词 复摆 倍周期 混沌 相空间
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浅析物理学中的旋轮线(摆线) 被引量：17
15
作者 佘守宪 唐莹 《大学物理》 北大核心 2001年第6期5-10,共6页
用简单的数学方法证明旋轮线的一些重要性质 。
关键词 旋轮线 摆 等时摆 最速降落曲线 物理学 数学方法
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基于电磁感应原理的重力加速度简易测量装置与方法
16
作者 沈吉梅 《中文科技期刊数据库(全文版)自然科学》 2025年第3期116-118,共3页
物理实验在培养学生科学素养、提高实际动手能力以及深化对物理学原理理解方面具有不可替代的重要性,通过实验教学,学生能够更加深刻地理解抽象的物理概念,培养批判性思维、合作能力和解决问题的能力。物理实验中有多种测量重力加速度... 物理实验在培养学生科学素养、提高实际动手能力以及深化对物理学原理理解方面具有不可替代的重要性,通过实验教学,学生能够更加深刻地理解抽象的物理概念,培养批判性思维、合作能力和解决问题的能力。物理实验中有多种测量重力加速度的方法,方法 均需用到专门的实验仪器。本文介绍了一种利用免费Audacity音频处理软件基于电磁感应原理来测量重力加速度的方法,测得重力加速度平均值为9.765m/s2,与实验当地重力加速度理论值相对误差为0.3%,说明我们的测量结果具有较高的准确性,同时也说明我们基于电磁感应原理搭建的简易测量装置和测量方法完全可行。方法 中除电脑以外的物品均可自制,无需专门的实验设备,可以很好地完成实验任务和培养学生思考能力与动手能力的目标,培养学生的探索能力和严谨的科学精神。 展开更多
关键词 电磁感应 音频处理软件 重力加速度
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用辅助变量法研究落体问题 被引量：6
17
作者 于凤军 李建法 《力学与实践》 CSCD 北大核心 1999年第3期69-70,共2页
给出一种在考虑地球自转情况下求解自由落体运动方程的精确解的较简便方法，指出赤道处的自由落体的运动轨迹为一条严格的摆线．
关键词 自由落体 辅助变量 地球自转 精确解 摆线
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Origin8.0软件在单摆实验中的应用 被引量：9
18
作者 訾振发 于淼 +2 位作者 赵敏 章韦芳 王明美 《大学物理实验》 2013年第1期75-77,共3页
结合实际测量数据,采用Origin8.0软件通过图像斜率法计算的合肥地区的重力加速度,实验计算结果表明利用图像斜率法求加速度非常准确和高效,相对误差仅为0.004%。
关键词 Origin8 0软件 单摆 重力加速度
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重力加速度的测量方法与实验分析 被引量：10
19
作者 董光兴 王新兴 +2 位作者 张鹏 杨文君 禄志强 《河西学院学报》 2015年第5期31-36,55,共7页
应用力学实验室常见的测量重力加速度的三种方法:单摆法、小钢球自由落体运动法(落球法)和倾斜气垫导轨法,分人次测量了张掖地区的重力加速度数值,并对实验结果进行了对比分析.发现:单摆法测量重力加速度实验离散度小,误差小,可重复性较... 应用力学实验室常见的测量重力加速度的三种方法:单摆法、小钢球自由落体运动法(落球法)和倾斜气垫导轨法,分人次测量了张掖地区的重力加速度数值,并对实验结果进行了对比分析.发现:单摆法测量重力加速度实验离散度小,误差小,可重复性较好.测量重力加速度的实验设计需要最少的简化条件和最少的测量量的个数,且实验所用到的物理模型应该是最简单的.因此,单摆法是实验室测量重力加速度最好的选择. 展开更多
关键词 重力加速度 单摆法 落球法 倾斜气垫导轨 精密度
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用局部常化三倍角公式研究单摆周期 被引量：14
20
作者 谭志中 罗礼进 《大学物理》 北大核心 2007年第11期25-28,33,共5页
应用局部常化方法对三倍角公式进行局部常化处理,对一类非线性动力学方程进行了一种简洁的近似修正,得到精确度较高的大摆角单摆运动周期的两个新结论,同时用此结论推导出一个简洁的推论,并且用3种方法进行了具体比较.
关键词 非线性方程 单摆周期 局部常化 MATLAB 椭圆积分
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