力学趣事（合集）12

力学趣事11现象：自行车轮在运动过程呈何现象？演示：自行车轮在运动中，为什么上半部轮辐模糊，下半部轮辐清晰。分析：运动学知识告诉我们，当自行车轮在运动中时、可作为刚体作平面运动来分析。车轮在滚动过程中不打滑，可作为纯滚动处理。车轮与地面接触点速度为零，称为速度瞬心，以速度瞬心作车轮的速度分布图（见右图），可见车轮上半部速度大，下半部轮速度小。速度大轮辐模糊，速度小轮辐清晰力学趣事1212现象：有人乘坐越高级的轿车为什么晕车越厉害？演示：坐车晕车分析：人体或人体的一些器官都是弹性质量系统，都具有固定频率。人体心脏的固有频率在20-40HZ,大脑在8—12HZ,胃在4—8HZ。如果我们周围存在这些频率的振动源，引起共振，那么我们人体一定会感到不舒服。人们的晕车晕船主要和身体体质有关外还和次声有关。次声的频率为0.01-20HZ的低频声波，这个频率范围与人体一些器官的固有频率处于同一频段。高级轿车避振系统很好，但次声段的低频振动很难控制。相对而言，次频振动反而大，易晕车人乘坐晕的越厉害.力学趣事1414现象：当平台转动时，在平台上快速运动的皮带为什么会变形？演示：转动的平台分析：皮带要受到惯性力的作用。当平台转速较慢时，垂直作用于皮带时，科氏惯性力对皮带运动产生较大影响。当平台，皮带转动同向时，皮带变形为外凸；当平台，皮带转动反向时，皮带变形为内凹。力学趣事1515现象：火车检修工用铁锤敲击车轮等部位后，再听听敲击声响，这是为什么？演示：铁锤敲击火车车轮分析:系统作自动振动时，振动的频率和外界激励的大小无关，而由自身的特性（质量一一弹性系统）决定,因此也称固有频率。工程中常利用自由振动固有频率的特性来判断系统及材料的特性。火车轮轴有损伤或有小裂纹，用肉眼往往很难发现，而用铁锤一敲，轮轴系统将产生自由振动。而损伤或有裂纹轮轴的固有频率与正常轮轴的固有频率不同，听到的声音频率也就不一样。用这种方法检查隐患既简单又高效。力学趣事22现象：知道直升飞机尾桨吗？演示：直升飞机尾桨不工作时，直升飞机会作如何工作？分析：我们看到当直升飞机主桨转动时，而尾桨不转动，直升飞机机身朝主桨转动的反向转动。这是为什么呢？如果我们在直升飞机的重心上建立垂直轴zco根据对质心ZC轴的动量矩定理知道，此动量矩守恒，直升飞机主桨转动时，机身必朝反向转动，而当尾桨转动时会产生推力，控制机身的转动。这就是尾桨的工作功能之一。力学趣事33现象：知道图示筛子工作的力学原理吗？演示：当筛子工作时，筛子里的颗粒如何相对筛子运动？分析：由运动学知识分析此筛子作圆周平动，筛子上各点的速度，加速度相同。而动力学知识告诉我们由加速度引起的各颗粒的惯性力相同。当惯性力大于阻碍颗粒运动的摩擦力时，颗粒相对筛子运动，这就是筛子工作的力学原理。力学趣事55现象：蛤蟆夯的动力学分析演示：蛤蟆夯的运动分析：蛤蟆夯是建筑工地上用来夯实地面的一种小型施工机械，它在旋转的飞轮上设置偏心块，转到最高位置时带动夯体跳起，然后向前落下，这样不断的跳起再落下，从而将地面夯实。从力学分析，偏心块转到最高位时的惯性力大于夯体及飞轮重量就可带动夯体起跳，而且象哈蟆一样向前跳动。（能不能分析哈蟆夯为什么不会向后跳动）。力学趣事66现象：四足朝天的猫翻身落地演示：猫在翻转过程中前半身相对后半身作方向相反的圆锥运动分析：猫的空中翻身满足动量矩守恒。细致观察或用高速摄像机记录，猫在翻转过程中前半身相对后半身作方向相反的圆锥运动，当前半身转动360度时整个身体反转180度，使总动量矩保持为零。因此,四足朝天的猫由静止状态自由下落，总能翻身安全落地。力学趣事77现象：冰上拔河演示：冰上拔河的现象分析：开始时两人静止，MA>MB,然后用力对拉。为保持不滑倒，两人沿绳子方向滑行，其中VB>VA,最后滑行到两人质量的中心点。请读者想一想是A赢还是B赢？力学趣事99现象：垂直升降的游艺车（火箭车）为什么心脏病高血压等病人不能易乘坐？演示：游艺车垂直升降分析：以动脉血管中的血流质点来分析，火箭车在上下加速或减速时，血流质点要受牵连惯性力的作用，血液流动势必受到一定影响，象心脏、大脑等一些与血液流动比较敏感的器官，就会感到不适，所以，患心脏病、高血压等病人一般不能轻易乘坐。力学趣事1010现象：能用什么方法使卫星消旋演示：卫星消旋分析：人造卫星从发射到入轨，一般都用高速自旋来保持稳定。但入轨后有的要求停止旋转，有的要求低速旋转，这就要进行〃消旋〃。利用动量矩守恒原理，在圆柱形星体外壁对称安上两个等质量小球并系上等长细绳，消旋时小球被甩出，系统转动惯量增大，自旋角速度下降，起到消旋作用。力学趣事1111现象：摩擦力对汽车运动的作用演示：汽车运动时的作用力分析：以汽车后轮为例。如果汽车发动