弹性碰撞后的速度求解二法

弹性碰撞后求速度涉及二元二次方程的求解,计算难度大,花费时间长,很容易出现错解,因此解决此类题时方法技巧尤为重要,本文谈两种快速求解速度的方法.1弹性碰撞后的速度大小关于完全非弹性碰撞后的速度对称。

可视化培育科学思维素养:借助仿真实验的弹性碰撞复习策略

弹性碰撞是理想模型,“动碰动”型弹性碰撞结果较复杂,反复作用弹性碰撞情形难以用真实实验进行规律呈现,在习题教学中常遇到多次作用的碰撞类问题,学生更是难以构建复杂运动图景。随着信息技术与物理教学的深度融合,借助Working model软件对弹性球、弹簧类等各类弹性碰撞进行仿真实验,通过过程可视化将力、速度、运动轨迹、速度图像等可视化,帮助学生清晰弹性碰撞的作用全过程、明确作用过程中各物理量的变化规律,培养学生科学思维素养。

刚体完全弹性碰撞中e=1的简单证明

本文给出了三维刚体与刚体完全弹性碰撞中,动能不损失等价于恢复系数e=1的证明,推广了以往在质点间碰撞、质点与刚体碰撞中得到的结果的适用范围.本文避开了碰撞中刚体转动能量的计算,以冲量和做功入手完成了一种简单的证明.

用完全弹性碰撞的二级结论解题

完全弹性碰撞是高中物理中的重要内容,其二级结论是解决碰撞问题的重要工具.然而,在实际教学中,发现学生在运用完全弹性碰撞的二级结论时存在一定的困难.为了提高学生运用公式的能力,本文结合具体实例,探讨如何巧妙运用完全弹性碰撞的二级结论解题.

利用Algodoo软件探究弹性碰撞和非弹性碰撞

一、引言物理学的研究离不开实验。同样,在高中物理教学中,一些物理现象及规律往往需要实验的探究或佐证,但一些实验的要求条件较为苛刻,例如忽略空气阻力、摩擦力、热能的耗散等,这就需要物理教师利用可用的技术进行实验,来辅助教学。

关于弹性碰撞的一个普遍结论及其应用

按线状刚体有无固定转动轴的两种情形,推导了有关质点与刚体发生弹性碰撞的一个结论;对两个质点、两个刚体、单个质点与刚体的弹性碰撞,归纳一个普遍的结论;利用该结论和其他物理规律,巧妙解答几道物理竞赛题.

弹性碰撞振动系统相邻周期运动的转迁规律分析

针对弹性碰撞振动系统全局动力学的研究,稳定与不稳定周期运动的转迁规律是揭示系统的关注要点,通过建立系统动力学模型,并计算系统运动解析解表达式,利用改进胞映射法刻画不同Poincaré截面上系统的吸引域形状轮廓和细节特征,进一步揭示系统多态共存分布区域及其转迁形成机理。利用单自由度弹性碰撞振动系统验证该方法的有效性,得到系统不同周期运动的吸引子和吸引域共存的情况。多态共存区内系统受到鞍结分岔、擦边分岔和倍化分岔的诱导,出现不同形式周期运动的共存,包括稳定和不稳定周期运动。

融合排序弹性碰撞的改进麻雀搜索算法

为了改善麻雀搜索算法(SSA)种群初始化结果不充分导致多样性丧失,勘探和开采过程中易受到个别位置信息干扰影响寻优精度等缺点,提出了融合排序弹性碰撞的新型麻雀搜索算法(XSSA)。首先,采用改进的无限折叠迭代混沌映射(ICMIC)初始化种群,提升了初始种群分布的分散程度;其次,使用高斯随机游走策略平衡算法的探勘和开发能力;此外,在发现者更新后对所有个体执行排序弹性碰撞策略,避免算法过早地收敛到局部极值;最后,根据不同阶段的寻优特点制定多策略边界处理机制,保留住种群数量,避免多样性的丧失。同时,结合重要的位置信息对超出边界的个体进行位置再更新,使得处理后的位置更加合理,为接下来的迭代搜索提供质量保证。对12个基准函数进行仿真实验,并画出收敛精度图直观展示算法性能。借助各策略的贡献测试、Wilcoxon秩和检验、Friedman检验的综合排名等证明了XSSA的有效性、独特性和具有较好的寻优性能。

“五点十字交叉法”巧解一维弹性碰撞

一维弹性碰撞问题是高中物理中的典型问题,也是高考的重点和难点.碰后速度的二级结论能有效地减少计算时间,提高解题效率.但是学生在记忆结论时候容易出错,究其原因是对一维弹性碰撞不理解.笔者结合弹性碰撞创设物理情景,结合二级结论进一步计算,简化结论并把结论融合到图像中,再结合“五点十字交叉法”帮助学生深度学习一维弹性碰撞.

基于教学评一致性理念的教学设计——《弹性碰撞与非弹性碰撞》

立足学情,挖掘课标、教材,遵循认知规律,设计活动,设计嵌入式评价,体现教学评一致性的理念关键词:教学评一致性学情课标教材认知规律活动评价崔允漷、夏雪梅在《“教学评一致性”:意义与含义》一文中有述:“课程思维本来就需要一致性地思考在目标统领下的教学、学习、评价的问题”。课堂教学是课程实施的中心环节,课程实施要实现“教学评一致性”,“在特定的课堂教学活动中,教师的教、学生的学以及对学习的评价应该具有目标的一致性”。本文通过2019版教材《弹性碰撞与非弹性碰撞》的教学设计,立足学情,分析课标、挖掘教材,遵循认知规律,设计课堂教师活动与学生学习活动,在活动中完成教学任务和学习任务,并对活动的结果设计嵌入式评价,体现教学评一致性的理念。

建构弹性碰撞模型 “悟”入深度教学

建构弹性碰撞模型的深度教学,首先是以教师深度的教为前提,教师要清楚教材编排的意图、研究碰撞类型问题的高考考查要求、研究学生现有解决碰撞问题的基础及其想要达到的学习效果;其次是以学生深度的学为根本,是以会解答碰撞类问题为目标导向,学生需要深度学习碰撞基础知识、领悟碰撞特征、正确建构碰撞基础模型以及学会弹性碰撞的拓展应用,最终实现学生学习的深度输出.

牛顿碰撞定律在弹性碰撞中的应用研究

在高考和竞赛题目中多次出现弹性碰撞问题,需要联立动量守恒和机械能守恒公式,涉及二元二次方程组的求解。在回顾日常教学中教师所采取的处理方法的基础上,通过理论推导,结合牛顿碰撞定律,提供一种简单、易学、高效的求解方法。

完全非弹性碰撞一个结论的妙用

完全非弹性碰撞是碰撞中很重要的一种,具有碰撞后共速,且损失动能最多的特点,很多问题中均会涉及.那么损失的动能跟什么有关呢?这类问题又存在什么规律呢?在平时学习的过程中,如果我们多思考、多总结,就会发现一些小的结论,可以用来快速解决问题,使复杂的问题简单化.笔者对完全非弹性碰撞中动能的损失做了一些深入的思考,获得了一些感悟,分享给读者。

以“弹性碰撞和完全非弹性碰撞”为例谈提升高中生模型建构能力

模型建构是学生根据研究的问题和情境,构建易于研究的、能反映事物本质特征和共同属性的理想模型的过程。2017年高考改革将《物理·选修3-5》列为必考内容,动量知识成为高考热点知识。弹性碰撞和完全非弹性碰撞是动量守恒问题的重点之一,在实际问题中学会构建这两类碰撞模型,并加以灵活运用,有利于高中生提高推理能力和分析解决问题的能力,提升模型建构的能力。

He-LiH体系转动非弹性碰撞的理论研究

在单双迭代耦合簇CCSD(T)势能面的基础上,运用密耦方法讨论了He-LiH体系的转动非弹性碰撞.计算结果表明,对LiH分子j=0j'跃迁,跃迁截面主要由各向异性的短程相互作用和长程的“软”排斥共同作用的结果,未见明显的长程吸引势贡献.态-态跃迁总截面表现出振荡结构,长程“软”排斥分波只对j=0向j'=1、2、3的跃迁总截面有较大贡献,而j'≥4跃迁的积分截面则几乎由各向异性的短程部分贡献.

柔性多体系统弹性碰撞动力学建模

以平面柔性双摆为研究对象,基于Hertz接触理论,考虑几何非线性,用变分原理建立了柔性体的动力学变分方程,根据运动学约束关系,运用缩并法,建立了柔性双摆系统接触碰撞的动力学方程.首先通过柔性单摆和固定刚性物体的撞击实验验证了建模理论的正确性.在此基础上,对柔性双摆系统进行仿真计算,得到了撞击力变化规律,并揭示了横向变形和角速度在冲击波传播过程中的突变现象.

两杆纵向非线性弹性碰撞的瞬间响应

把处于弹性碰撞接触状态下的两个杆件看作是一个振动体系，此弹性碰撞问题被转化成该碰撞体系在碰撞杆具有初始扰动速度下的振动响应问题，于是将此碰撞问题的分析纳入了常规的振动分析范畴．论文给出了该非线性弹性碰撞问题的描述方法，给出了一种考虑非线性Ｈｅｒｔｚ弹性接触变形的线性化方法和详细的实现步骤，给出了该碰撞问题在不考虑接触变形和考虑线弹性接触变形两种情况的解析解，数值分析结果验证了上述分析方法的可行性和正确性．

基于弹性碰撞优化算法的传感云资源调度

针对当前智能优化算法普遍存在收敛精度不高、容易"早熟"的缺陷,提出全新的智能优化算法—弹性碰撞优化(ECO)算法.算法基于弹性碰撞物理学现象,通过模拟碰撞过程中物理属性相互影响的变化过程,抽象出"与种群最优碰撞"、"与自身历史最优碰撞"和"随机碰撞"3种粒子更新机制.为了有效提升复杂高维优化问题的寻优能力,设计自适应核模糊C-均值聚类(AKFCM)算法,利用AKFCM对ECO种群进行聚类分析,通过迭代比对策略实现种群自动最佳聚类划分,确保粒子学习对象的合理性与多样性.种群样本多样性定量分析表明ECO在运算后期具有较好的种群多样性.将ECO应用于传感云资源调度问题,为了满足传感云系统管理多样性需求,构建多目标优化传感云资源调度模型,设计符合调度问题的ECO粒子编码方式,实现传感云资源高效率调度优化.多维复杂测试函数以及传感云资源调度实例仿真结果表明,ECO具有较高的收敛精度和成功率,有效降低了传感云资源调度的能耗和任务长度.

结构弹性碰撞分析三种隐式时间积分法结果的比较

采用与Ｎｅｗｍａｒｋ法和Ｗｉｌｓｏｎθ法相同的基本假设，即设在每一时间步长内加速度为线性变化，然后经过等加权处理而得到一种条件稳定的隐式时间积分格式。作为积分法特性的标志，其周期延长率和幅值衰减率均以封闭的解析形式给出。分析表明，此法的周期延长率远小于Ｎｅｗｍａｒｋ法和Ｗｉｌｓｏｎθ法，而幅值衰减也远低于Ｗｉｌｓｏｎθ法。最后以质点－弹性杆碰撞分析为例，比较了上述３种隐式时间积分法所得的结果。

非弹性碰撞中的引导力与理想气体的相对论热量

为了澄清匀速的受热物体是否接受引导力与引导功,从狭义相对论中物理量的时空属性出发,分析了匀速物体在受热过程中总动量的变化,指出了因改变静质量而产生四维类时引导力的客观事实．在实验室参考系建立三维引导力与引导功的概念,研究了两物体非弹性碰撞过程．用热力学定律计算了其中的引导功与相对论热量,得出了微元碰撞过程中热量收缩的结果．把四维动量守恒方程应用于理想气体的多体系统,计算出整体封闭系统的运动热量的收缩因子,从而进一步证实了相对论热力学的P-E理论．