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十个经典力学实验 力学实验知识点

来源:互联网转载 时间:2025-05-29 00:06:12 浏览量:

牛顿力学的著名实验

1控制变量法在实验中或实际问题中,常有多个因素在变化,造成规律不易表现出来,这时可以先控制一些物理量不变,依次研究某一个因素的影响和利用。如气体的性质,压强、体积和温度通常是同时变化的,我们可以分别控制一个状态参量不变,寻找另外两个参量的关系,最后再进行统一。欧姆定律、牛顿第二定律等都是用这种方法研究的。2、等效替代法某些物理量不直观或不易测量,可以用较直观、较易测量而且又有等效效果的量代替,从而简化问题。如在验证动量守恒实验中,发生碰撞的两个小球的速度不易直接测量,可用水平位移代替水平速度研究;在描绘电场中的等势线时,用电流场来模拟电场等都用了等效思想。3、累积法把某些难以用常规仪器直接准确测量的物理量用累积的方法,将小量变大量,不仅可以便于测量,而且还可以提高测量的准确程度,减小误差。如测量均匀细金属丝直径时,可以采用密绕多匝的方法;测量单摆的周期时,可测30-50个全振动的时间;分析打点计时器打出的纸带时,可隔几个点找出计数点分析等。4、留迹法有些物理过程是瞬息即逝的,我们需要将其记录下来研究,如同摄像机一样拍摄下来分析。如用沙摆描绘单摆的振动曲线;用打点计时器记录物***置;用频闪照相机拍摄平抛的小球位置;用示波器观察交流信号的波形等。5、外推法有些物理量可以局部观察或测量,作为它的极端情况,不易直观观测,如果把这局部观察测量得到的规律外推到极端,可以达到目的。例如在测电源电动势和内电阻的实验中,无法直接测量I=0(断路)时的路端电压(电动势)和短路(U=0)时的电流强度,通过一系列U、I对应值点画出直线并向两方延伸,交U轴点为电动势,交I轴点为短路电流。6、近似法在复杂的物理现象和物体运动中,影响物理量的因素较多,有时为了突出主要矛盾,可以有意识的设计实验条件、忽略次要因素的影响,用近似量当成真实量进行测量。7、放**对于物理实验中微小量或小变化的观察,可采用放大的方法。例如游标卡尺、放大镜、显微镜等仪器都是按放大原理制成的。回忆爹の490982014-11-031.埃拉托色尼测量地球的周长古埃及有一现名为阿斯旺的小镇。在这里,夏日正午的太阳悬在头顶:物体没有影子,阳光直射入深水井中。埃拉托色尼是公元前3世纪亚历山大图书馆的馆长,他意识到这一信息可以帮助他估计地球的周长,在以后几年的时间里的同一天、同一时间,他在亚历山大测量了同一地点的物体的影子。发现太阳光线有轻微的倾斜,在垂直方向偏离了大约7度角。剩下的就是几何学的问题了。假设地球是球状

有哪些实验用经典力学解释不了?

相对论》解决了迈克尔逊实验显示的经典力学无法解释的问题 1.迈克尔逊实验的时代背景和目的当初,人们认为光是在所谓“以太”,即:一种弥漫整个宇宙、还弄不清其性质、也无法实验证实其存在的,一种介质,中传播。斐索(H.L.Fizeau)还根据实验结果,认为:运动物质的折射系数反映该物质带动“以太”牵引运动的程度。而大气(近乎真空)的折射系数几乎为1,就认为它不会显著地带动“以太”。经典力学中,不同参考系间牵引合成运动是按伽利略公式表达的。迈克尔逊又在前人的基础上,精确地测定了光速。就想要按伽利略公式,在大气中,利用地球绕太阳的运动,实际测定地球与“以太”的相对运动。 2,迈克尔逊实验的设计和结果 为此,他设计了如下的一个实验,即:用半镀银的透明薄片,将光束分为彼此正交的两束,使其传播方向分别平行或正交于与地球相对“以太” 的运动方向,经不同的光程差反射折回发生干涉,而形成干涉条纹。设两分光束各单程的长度为s,地球绕太阳相对“以太”参考系的运动速度为v,大气(近乎真空)中3维空间的光速为c,平行参考系运动方向的光束往返光路所需时间为t(1),垂直参考系运动方向的光束往返光路所需时间为t(2),则按通常经典力学的伽利略变换,有:t(1)= s/(c-v)+ s/(c+v)= (2 s /c)/ (1-v^2/ c^2),t(2)= 2( s^2+( vt)^2)^(1/2)/c= (2 s /c) / (1-v^2/ c^2)^(1/2) ,两光束往返光路所需时间差为t(2)- t(1)= (2 s /c)(1/ (1-v^2/ c^2)^(1/2)-1/ (1-v^2/ c^2)) ,因v/c甚小,上式近似为t(2)- t(1)~ s (v/ c) ^2/c,实验中,还使整个仪器旋转90度,使原来垂直与平行参考系运动方向的光束互换,这两次的时间差就成为2s (v/ c) ^2/c。这样,仪器旋转前后,干涉条纹将发生移动的条纹数应是n=2s (v/ c) ^2/(cT)= 2s (v/ c) ^2/L,其中T,L分别为所用光的周期和波长。由他最后几次实验所用光束的波长(5.9乘10^(-5)cm)、所用反射的光程(2乘11m)、和地球绕日运行的速度(3乘10^6 m/s)估计,干涉条纹应移动0.4条。而实验的观测精度可达百分之一条,应完全观测到干涉条纹的移动。但是,在不同季节,不同地理条件,进行的多次实验观测,却都看不出干涉条纹的移动。 3.迈克尔逊实验结果对经典物理学产生的震动由迈克尔逊实验结果的以上分析可见,实验的计算是严格按照经典力学,并且已经计及光在往返两程传播方向的速度变化。因而,实验的结论只能是:伽利略公式与实验结果不符。“在惯性牵引运动系,真空中3维空间的光速不随参考系运动改变”!这一实验结果,在当时,引起了很大的困惑。 4.狭义相对论才圆满地解决了这一问题。洛仑兹仍用“以太”的观点,而提出所谓“长度收缩、时钟变慢”,以适应相应的观测结果。但仍有许多悖论,而不能自圆其说。直到爱因斯坦(Einstein)的狭义相对论,采用4维时空的闵可夫斯基矢量,才圆满地解决了这一问题。

大学力学实验有哪些

1、理论力学

理论力学是研究物体机械运动的基本规律的学科。力学的一个分支。它是一般力学各分支学科的基础。理论力学通常分为三个部分:静力学、运动学与动力学。静力学研究作用于物体上的力系的简化理论及力系平衡条件;运动学只从几何角度研究物体机械运动特性而不涉及物体的受力;动力学则研究物体机械运动与受力的关系。动力学是理论力学的核心内容。理论力学的研究方法是从一些由经验或实验归纳出的反映客观规律的基本公理或定律出发,经过数学演绎得出物体机械运动在一般情况下的规律及具体问题中的特征。理论力学中的物体主要指质点、刚体及刚体系,当物体的变形不能忽略时,则成为变形体力学(如材料力学、弹性力学等)的讨论对象。静力学与动力学是工程力学的主要部分。

2、材料力学

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材料力学是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。一般是机械工程和土木工程以及相关专业的大学生必须修读的课程,学习材料力学一般要求学生先修高等数学和理论力学。材料力学与理论力学、结构力学并称三大力学。材料力学的研究对象主要是棒状材料,如杆、梁、轴等。对于桁架结构的问题在结构力学中讨论,板壳结构的问题在弹性力学中讨论。

3、结构力学

结构力学是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科,它是土木工程专业和机械类专业学生必修的学科。结构力学研究的内容包括结构的组成规则,结构在各种效应(外力,温度效应,施工误差及支座变形等)作用下的响应,包括内力(轴力,剪力,弯矩,扭矩)的计算,位移(线位移,角位移)计算,以及结构在动力荷载作用下的动力响应(自振周期,振型)的计算等。结构力学通常有三种分析的方法:能量法,力法,位移法,由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法,成为利用计算机进行结构计算的理论基础

经典力学中有哪些违反直觉的现象/实验

反例一,同一高度质量大的物体比质量小的物体先落地。

反例二,足球在空中飞行会停下来是因为没有力支撑运动。

反例三,街道旁边的建筑都是静止不动的。

反例四,用吸管吸饮料是因为嘴巴吸气产生了一个吸力。

反例五,用鱼叉捕水中的鱼时,往鱼的位置叉下去总是捕不到鱼。

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伽利略的加速度实验的应用实例有哪些

伽利略的加速度实验是指在相同的斜面上,让物体自由滑落,在不同的时间内,记录物体运动的距离和时间,从而验证自由落体在重力作用下的运动规律。该实验可以应用于很多领域,以下是其中一些应用实例:

1. 建筑施工:施工方需要使用伽利略的加速度实验来计算出物体掉落的速度和时间,从而可以决定采取何种安全措施,避免人员受到伤害。

2. 汽车制造:在汽车的碰撞测试中,使用物体和降落伞等装置,可以通过伽利略的加速度实验来计算汽车撞击时的速度、位移和加速度等参数。

3. 物理实验:在物理实验中,伽利略的加速度实验可以用于探索物体自由落体的运动规律,深入了解重力、质量和加速度等的关系。

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4. 医疗领域:在医疗领域,可以使用伽利略的加速度实验来研究人体肌肉与骨骼系统的生理特征,进而推动康复医学等的研究和实践。

总之,伽利略的加速度实验是十分重要的实验之一,可以在很多领域帮助人们探索大自然和科学,提高我们对世界的认知水平。

理论力学经典实验有哪些

理论力学实验一般有哪些

理论力学实验主要是为了加深你对理论力学结果的了解,培养良好的分析、实践、论证的科学情感和态度以及价值观,明白一切理论都是来自于对世界的发现,而不是创造,一切理论都只有经受的住现实的检验才叫正确的理论.

其次是要你掌握一些基础的实验方法和手段,不断地从理论和系统上优化实验,让结果更精确.

最后是让你了解现在的科学技术水平和发展状态,学会数据的处理,以及误差的分析

总之,做好大学物理理论力学实验 是一件有意义和价值的事情.如果你想继续在物理上有所成就 那你就得认真的学习.

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