非惯性系

摘要： 研究时间尺度上变质量非完整系统相对于非惯性系的Noether对称性与守恒量.在Hamilton原理的基础上,建立了时间尺度上变质量非完整系统相对于非惯性系的运动方程.给出该系统的Noether广义准对称性的判据与守恒量,并对守恒量进行证明.文末给出算例对研究结果的应用进行说明.

摘要： 以水形成的漩涡为研究对象,通过对比各种水流漩涡的旋转方向,以期找到其中是否存在联系,并发现相关规律;地球自转方向会影响漩涡的方向和速度,结合在非惯性系中的科里奥利力,深入分析这一问题。

摘要： 在求解空中两个运动物体的问题时,选取其中一个物体为参考系来处理,往往会使得运算量和思维难度大大降低,据此,在处理2020年全国Ⅱ卷的压轴题时,在非惯性系中引入惯性力不失为一种秒解.

摘要： 在求解空中两个运动物体的问题时,选取其中一个物体为参考系来处理,往往会使得运算量和思维难度大大降低,据此,在处理2020年全国Ⅱ卷的压轴题时,在非惯性系中引入惯性力不失为一种秒解.

摘要： 为了探究离心模拟超重力场下的雨滴运动轨迹及降雨模拟过程,分别以旋转中心和喷嘴端部为原点建立惯性系和随动坐标系,综合运动学和动力学方程求解雨滴运动轨迹,修正现有研究中雨滴下落轨迹分析的不合理之处.?分析离心模拟超重力场下雨滴下落覆盖范围受超重力N值、下落高度、初始速度的影响程度以及不同方法计算结果相较于推荐方法的误差,以离心机内降雨冲击作用和降雨均匀性要求为判据提出试验建议.?结果表明,已有方法存在较大的偏差,下落覆盖范围中心位置的偏移量最大相对误差达到28.22％.

摘要： “太阳与行星间的引力”这一教学安排引起了很多一线教师的讨论,他们对教材的编排提出了异议,还给出了自己的推导方法。笔者通过认真分析,发现有些推导方法的逻辑还存在着欠缺。本文通过引导学生建模分析得出结论,力求让学生对该问题有更好的理解和掌握。

摘要： 从物理来源于生活的理念出发,指出生活中随处可见物理现象为切入点;以自行车的翻车现象,探讨自行车中所蕴含的物理学原理。

摘要： 中学物理与大学物理在内容难度、广度及教材设置等方面存在一定程度上的差异,衔接部分较少。针对这一现象,现以《牛顿第一定律》为例,比较分析中学物理和大学物理知识点的异同,提出相应的衔接策略,并结合实际问题进行分析,以期对中学物理的教学提供有意义的指导。

摘要： 在透明薄壳箱中设置轻重两个气球,轻者上浮,重者下沉,以固定于上下薄壳箱壁的细丝线系住它们,使两气球的中心的高度大体相等.把此薄壳箱固定于平桌车上,操作者沿着两个气球中心连线的方向加速推动平桌车,两个气球将在等效引力和惯性力的共同作用下作相向或相离加速运动.了解本实验,将使学生对气体热平衡态的概念、对等效原理、对惯性力以及对在非惯性系中处理问题的理解有所帮助.

摘要： 简谐振动是工科大学物理教学中一个重要的教学内容.而非惯性参照系中的简谐振动在大学物理教材中鲜有涉及.学生对于非惯性系中简谐振动的条件和运动规律物理图像不清晰,容易出现认知错误.采用最简单的分析方法,引用惯性力,以弹簧振子、单摆、复摆为例对振动系统进行了动力学分析.结果 发现,在非惯性系中,系统是否仍做简谐振动,取决于被选用的非惯性参照系和振动系统.振动系统不同,所在的非惯性系不同,振动条件也各不相同.在大部分情况下,系统振动的周期和角频率不再唯一地取决于振动系统,而是与非惯性系密切相关.

摘要： 强对流天气是北京地区夏季(6-8 月)主要灾害性天气之一。许多年来，气象工作者为提高北京暴雨和强对流天气的预报水平做了大量的工作。因传统预测方法利用的资料都经过修正，所以忽略了很多有效的信息（非规则信息）。在懂得大气运动的本质原因是热量的分布不均和变化后，本文从演化观念出发，利用大气探空资料，采用能体现非规则信息的数字化结构分析方法(V–3θ图)对2011 年6 月23 日席卷北京的强对流暴雨过程进行了分析。分析结果如下： 22 日20 时的V–3θ结构图出现对流层整体不稳定的顺滚流结构，但水汽分布不具备降水条件。到23 日08 时已呈现强对流降水前的暴雨结构特征：左倾明显的超低温结构；整层顺滚流；气层结构不稳定且能量充沛；低空湿度加大，水汽分布已具备对流降水的条件，且水汽通道已打开；600hpa、400hPa 分别有水汽集中现象（说明伴随雷电）。高空700-400hPa 为偏北气流，700hPa 以下层为偏南气流，以及400hpa 以上层次的干燥共同构成：维持“上干下湿”的不稳定强降水雷暴结构模式。为此，可以断定未来北京地区将会出现伴随雷暴的强降水天气过程。23 日20 时，对流依旧旺盛，低层风速加大，水汽来源充足，预示未来12 小时依旧降水。24 日08 时超低温减弱，滚流结构改变，850hpa 以上虽水汽充足但低空水汽减少，且850 —700hPa 高度出现层云结构，预示降水即将停止。同时根据降水前的结构特征对此次降水量的级别进行了分析。对照22、23 日和24 日的结构图，不难看到整个过程在对流发生的前后有明显的结构差别，也就是气象问题是演化的非惯性系问题，其天气现象随大气的结构不同而不同，不是物质不变的外推法所能全部解决的。另外，因各探空站间的距离较远，此分析方法还不能满足暴雨细化预测的要求，下一步工作我们拟用相空间结构分析方法，充分利用地面自动气象观测站的观测信息，在V–3θ结构图对过程分析的基础上再对落点等问题的预测作进一步细化，完善此方法的预测分析能力。尽管本文所用方法还不能说是处理非规则信息的最好方法，但至少说明了引入了非规则信息能为灾害天气的预报提供门径。

摘要： 视地球为定轴转动的非惯性系,建立抛射体对地球的相对运动微分方程并求其近似解得出相对运动方程,进而导出因地球自转引起的抛射体落地点偏移公式.

摘要： 对文献[1]提出的佯谬进行了分析,认为在惯性系中不存在能量损失的问题,不能以地球在一个非惯性系中动能不变为理由而认为弹簧和小球损失的机械能没有传给地球,本文还探讨了把功能原理推广到非惯性系的问题.

摘要： “科里奥利力”可以解释许多自然现象，因此，在大学物理学课程的教学中，讨论分析科里奥利力是十分重要的。本文介绍一种数学运算不复杂，且便于教学讲解的分析导出科里奥利力的方法：极坐标法。

摘要： “科里奥利力”可以解释许多自然现象，因此，在大学物理学课程的教学中，讨论分析科里奥利力是十分重要的。本文介绍一种数学运算不复杂，且便于教学讲解的分析导出科里奥利力的方法：极坐标法。

摘要： “科里奥利力”可以解释许多自然现象，因此，在大学物理学课程的教学中，讨论分析科里奥利力是十分重要的。本文介绍一种数学运算不复杂，且便于教学讲解的分析导出科里奥利力的方法：极坐标法。

摘要： 本文鉴于物质的变化性和数量的后事件性，讨论了当代科学所涉及的几个基础性问题。其中涉及了数量概念及其“物、力”分离体系的由来、目的和作用；时间的含义及其对应的物理问题；数量时间概念下的动力学方程及其适定性、随机统计的平稳序列性；非线性数量变量的物理问题；速度与角速度的差别及如何认识曲率空间的动能，及搅动能守恒律的实际意义和应用价值。

摘要： 本文鉴于物质的变化性和数量的后事件性，讨论了当代科学所涉及的几个基础性问题。其中涉及了数量概念及其“物、力”分离体系的由来、目的和作用；时间的含义及其对应的物理问题；数量时间概念下的动力学方程及其适定性、随机统计的平稳序列性；非线性数量变量的物理问题；速度与角速度的差别及如何认识曲率空间的动能，及搅动能守恒律的实际意义和应用价值。

摘要： 本文鉴于物质的变化性和数量的后事件性，讨论了当代科学所涉及的几个基础性问题。其中涉及了数量概念及其“物、力”分离体系的由来、目的和作用；时间的含义及其对应的物理问题；数量时间概念下的动力学方程及其适定性、随机统计的平稳序列性；非线性数量变量的物理问题；速度与角速度的差别及如何认识曲率空间的动能，及搅动能守恒律的实际意义和应用价值。

摘要： 本文鉴于物质的变化性和数量的后事件性，讨论了当代科学所涉及的几个基础性问题。其中涉及了数量概念及其“物、力”分离体系的由来、目的和作用；时间的含义及其对应的物理问题；数量时间概念下的动力学方程及其适定性、随机统计的平稳序列性；非线性数量变量的物理问题；速度与角速度的差别及如何认识曲率空间的动能，及搅动能守恒律的实际意义和应用价值。

摘要： 本发明公开一种相对地心惯性系旋转的光纤陀螺捷联惯性导航系统误差抑制方法。所述方法具体步骤为：首先，确定旋转方案，其次根据载体初始位置参数建立惯导系统初始捷联转换矩阵，再次计算得到惯导系统初始转换矩阵；然后在旋转机构转动过程中根据捷联惯导系统实时解算载体位置信息以及转换矩阵，更新旋转机构下一时刻旋转角速度，直到完成调制型捷联惯导系统相对惯性系旋转的调制过程。本发明能够完全消除惯性器件各常值误差项对系统导航精度影响，特别是消除陀螺刻度因数误差和安装误差与地球转速耦合项误差，提高了惯导系统导航精度。

摘要： 本发明公开了一种可模拟齿轮传动非惯性系环境的实验系统及方法，涉及航空动力传动领域。一种可模拟齿轮传动非惯性系环境的实验系统，包括齿轮传动实验台、直线运动平台和电动振动台。所述直线运动平台带动齿轮传动实验台作水平直线加速运动，模拟出齿轮传动直线加速非惯性系环境。所述电动振动台带动齿轮传动实验台绕水平轴作来回旋转，模拟出齿轮传动俯仰非惯性系环境。所述电动振动台带动齿轮传动实验台绕垂直轴作来回旋转，模拟出齿轮传动偏航非惯性系环境。本发明可开展基础固定时齿轮传动系统的动力学实验，也可模拟齿轮传动系统在航空器机动飞行时受到的非惯性激励，弥补了国内考虑非惯性系环境条件的航空动力传动领域实验研究的空缺。

摘要： 本发明涉及惯性测量技术、视觉测量技术、组合测量技术，为准确测量非惯性系下目标物相对于运动参考系的位姿信息，本发明采用的技术方案是，双IMU单目视觉组合测量非惯性系下目标物位姿方法，根据两个惯性测量单元IMU输出的差异得到非惯性系下的目标物与运动参考系之间的相对角速度和相对加速度，相对角速度经过补偿并求出相对姿态角，相对加速度经过积分求出相对位置；利用单目视觉直接测出在非惯性系中目标物上的多特征点靶标相对摄像机坐标系的旋转矩阵和位置矢量，由旋转矩阵计算相对姿态角；统一两者测量结果到相同的坐标系，再根据数据融合方法最终实现相对位姿测量。本发明主要应用于位姿信息测量场合。

摘要： 一种非惯性系下柔性悬臂梁的运动控制和振动控制实验系统，铝梁上粘贴压电传感器和压电作动器，并通过夹具设置在高速旋转实验台上，DSP控制卡的模拟输出端接高压功率放大器的模拟输入端，高压功率放大器的电压输出端接到压电作动器的电极上，压电传感器的电极经信号调理放大器接到DSP控制卡的模拟输入端，电机运动控制卡的控制器连接端接电机驱动器的控制器连接端，电机驱动器的编码器连接端连接到高速旋转实验台中，DSP控制卡和电机运动控制卡均插入计算机的IO扩展槽。本发明可用于检验刚柔耦合动力学模型的正确性和有效性；同时集成了运动控制子系统和振动主动控制子系统，为高速旋转柔性梁的精确定位和振动控制的提供了一个开放的硬件平台。

摘要： 本发明公开了一种可模拟齿轮传动非惯性系环境的实验系统及方法，涉及航空动力传动领域。一种可模拟齿轮传动非惯性系环境的实验系统，包括齿轮传动实验台、直线运动平台和电动振动台。所述直线运动平台带动齿轮传动实验台作水平直线加速运动，模拟出齿轮传动直线加速非惯性系环境。所述电动振动台带动齿轮传动实验台绕水平轴作来回旋转，模拟出齿轮传动俯仰非惯性系环境。所述电动振动台带动齿轮传动实验台绕垂直轴作来回旋转，模拟出齿轮传动偏航非惯性系环境。本发明可开展基础固定时齿轮传动系统的动力学实验，也可模拟齿轮传动系统在航空器机动飞行时受到的非惯性激励，弥补了国内考虑非惯性系环境条件的航空动力传动领域实验研究的空缺。

摘要： 本发明公开了一种非惯性系视觉和双陀螺仪多速率CKF融合姿态测量方法：建立测量系统，定义坐标系；视觉姿态测量、惯性角速度差分计算及坐标系归一化；建立非线性卡尔曼滤波系统模型；基于残差补偿的多速率CKF数据融合。本发明将单目视觉和双MEMS陀螺仪组合，并结合多传感器组合系统采样频率不一致的固有问题，使用基于残差补偿的多速率CKF进行多传感器数据融合，保证测量系统更新高频率输出的同时确保测量系统的高精度及稳定性。

摘要： 一种非惯性系中的等势面演示仪，属于科普演示设备领域，目的是提供一种非惯性系中的“水平面”——等势面的演示装置。本发明所采取的技术方案是：由支架、转动轴、手柄或电机、透明长方体容器、有色液体等组成一种非惯性系中的等势面演示仪；支架上装有转动轴，转动轴的轴线处于铅垂线上，转动轴由手柄或电机带动；透明长方体容器的高大于宽，内径厚度不大于2厘米，透明长方体容器借助托架装在转动轴上，转动轴的轴线与透明长方体容器上、下面对角线交点的连线重合；透明长方体容器内装有不超过总容量三分之二的有色液体。匀速转动转动轴时，可以清楚地看到旋转系统中的“水平面”——等势面。可作为科普演示设备装备学校实验室、科学宫。

摘要： 本发明涉及惯性测量技术、视觉测量技术、组合测量技术，为准确测量非惯性系下目标物相对于运动参考系的位姿信息，本发明采用的技术方案是，双IMU单目视觉组合测量非惯性系下目标物位姿方法，根据两个惯性测量单元IMU输出的差异得到非惯性系下的目标物与运动参考系之间的相对角速度和相对加速度，相对角速度经过补偿并求出相对姿态角，相对加速度经过积分求出相对位置；利用单目视觉直接测出在非惯性系中目标物上的多特征点靶标相对摄像机坐标系的旋转矩阵和位置矢量，由旋转矩阵计算相对姿态角；统一两者测量结果到相同的坐标系，再根据数据融合方法最终实现相对位姿测量。本发明主要应用于位姿信息测量场合。

摘要： 一种非惯性系下柔性悬臂梁的运动控制和振动控制实验系统，铝梁上粘贴压电传感器和压电作动器，并通过夹具设置在高速旋转实验台上，DSP控制卡的模拟输出端接高压功率放大器的模拟输入端，高压功率放大器的电压输出端接到压电作动器的电极上，压电传感器的电极经信号调理放大器接到DSP控制卡的模拟输入端，电机运动控制卡的控制器连接端接电机驱动器的控制器连接端，电机驱动器的编码器连接端连接到高速旋转实验台中，DSP控制卡和电机运动控制卡均插入计算机的IO扩展槽。本发明可用于检验刚柔耦合动力学模型的正确性和有效性；同时集成了运动控制子系统和振动主动控制子系统，为高速旋转柔性梁的精确定位和振动控制的提供了一个开放的硬件平台。