飛碟原理
飛碟的飛行的原理是采用了一種叫做“旋轉(zhuǎn)物體不平衡原理”在飛行。這個(gè)原理也是改變物體線動(dòng)量(水平動(dòng)量)的一種方法。
眾所周知,在地球上,任何物體的運(yùn)動(dòng)都遵循著動(dòng)量守衡定理。飛碟看似不遵循這個(gè)原理,其實(shí)它是在遵循動(dòng)量的另一個(gè)原理;那就是動(dòng)量轉(zhuǎn)化定理。動(dòng)量轉(zhuǎn)化定理:在沒有外物體提供動(dòng)量的情況下,任何物體本身擁有的動(dòng)量不管是角動(dòng)量轉(zhuǎn)化為線動(dòng)量還是線動(dòng)量轉(zhuǎn)化為角動(dòng)量,在轉(zhuǎn)化過程中動(dòng)量的值不變。這就是動(dòng)量轉(zhuǎn)化定理。
舉個(gè)論例:汽車的運(yùn)動(dòng)原理。汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)不能直接產(chǎn)生線動(dòng)量(水平動(dòng)量),只能直接產(chǎn)生角動(dòng)量。但是,我們需要的是線動(dòng)量。通過輪子,利用摩擦力將發(fā)動(dòng)機(jī)的角動(dòng)量轉(zhuǎn)化為線動(dòng)量。這就是最普通的角動(dòng)量轉(zhuǎn)化為線動(dòng)量的方法,即通過摩擦力。在舉個(gè)論例,飛機(jī)。飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)也不能直接產(chǎn)生線動(dòng)量,但是我們需要的也是線動(dòng)量。通過螺旋槳與空氣發(fā)生作用,將飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的角動(dòng)量轉(zhuǎn)化為線動(dòng)量。飛機(jī)的原理也是一種將角動(dòng)量轉(zhuǎn)化為線動(dòng)量的方法。除了火箭發(fā)動(dòng)機(jī)能夠直接產(chǎn)生線動(dòng)量外,其余的發(fā)動(dòng)機(jī)基本上只能直接產(chǎn)生角動(dòng)量。
那么,飛碟也是通過角動(dòng)量轉(zhuǎn)化為線動(dòng)量的原理在運(yùn)行。只是它用的方法不同。它并不像許多學(xué)者的那樣認(rèn)為是電荷的斥力或者引力而飛行。畢竟,電荷之間的力與距離有很大的關(guān)系。而且,它們產(chǎn)生力的條件是距離很近。
開始時(shí)我已道出了飛碟的原理,即旋轉(zhuǎn)物體不平衡原理。
那么什么是旋轉(zhuǎn)物體不平衡原理?
首先,在已知世界中,任何物體繞它的任意一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)都能得到一個(gè)圓;并且,在不考慮時(shí)間的情況下(即時(shí)間為零或者無窮大時(shí)),我們都可認(rèn)為這個(gè)盤子是均勻的,即它是一個(gè)平衡的物體,不存在質(zhì)量的差異。旋轉(zhuǎn)物體不平衡就是旋轉(zhuǎn)的物體并不是一個(gè)質(zhì)地均勻的盤子,而存在質(zhì)量的差異。
旋轉(zhuǎn)物體不平衡的論例:(在理想狀態(tài)下)取任意一個(gè)物體,假設(shè)它為一個(gè)矩形。矩形的四個(gè)頂點(diǎn)分別為A、B、C、D,它質(zhì)量為M,邊長為X。現(xiàn)在以一定的角速度使它繞A點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期為T;現(xiàn)在給出一個(gè)時(shí)間段0~T/2,假設(shè)在這段時(shí)間內(nèi)該物體的質(zhì)量沒有發(fā)生變化,在
T/2~T時(shí)間段中該物體的質(zhì)量減少或者消失,并且周而復(fù)始。我們?cè)谶@個(gè)物體上建立一個(gè)坐標(biāo)系,橫坐標(biāo)為x,縱坐標(biāo)為y,豎坐標(biāo)為時(shí)間t。我們的視線與y軸平行,與x軸垂直,看著t 軸,那么該旋轉(zhuǎn)物體與時(shí)間軸的立體形狀應(yīng)該是一個(gè)螺線形,一個(gè)朝時(shí)間軸t正向發(fā)展的螺線形;視線與t軸平行,正交x、y軸時(shí)我們看到的就是一個(gè)半徑為根號(hào)2倍X的圓。對(duì)應(yīng)在T/2、T點(diǎn)圓的N、M點(diǎn),連接NM得到直徑NM;那么,我們就會(huì)發(fā)現(xiàn),該物體的質(zhì)量只在NM的一邊出現(xiàn)。這樣旋轉(zhuǎn)物體就不在平衡而出現(xiàn)了質(zhì)量的差異。
質(zhì)量只在一邊,那么離心力也只在一邊出現(xiàn)。在沒有與轉(zhuǎn)軸發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),離心力等于向心力。并且,離心力不再平衡,而向著NM的垂直方向。方向與質(zhì)量變化的初始狀態(tài)有關(guān)。有一個(gè)單獨(dú)的力,就會(huì)有沖量;在沒有外阻力的情況下,全部沖量轉(zhuǎn)化為動(dòng)量,從而將物體的角動(dòng)量轉(zhuǎn)化為線動(dòng)量。從而出現(xiàn)離心力做功。
以上就是論例。
現(xiàn)在關(guān)鍵的問題是,怎樣將物體的質(zhì)量隨時(shí)間的變化而變化!我們知道質(zhì)量是物體的自然屬性之一,不會(huì)隨外部的條件改變而改變。換句話說,上面的論例只能在理想狀態(tài)中出現(xiàn),不能在現(xiàn)實(shí)世界中出現(xiàn)。那么,我們只能改變它的質(zhì)心。
以下是實(shí)驗(yàn):
取一個(gè)半徑為R的圓盤,質(zhì)量為m,作直徑AB;在AB上裝上一個(gè)軌道,取一個(gè)重物C,質(zhì)量為M;并且使重物C在軌道AB上做諧振運(yùn)動(dòng),周期為T;使圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)周期也為T。我們來研究一下這個(gè)系統(tǒng)。假設(shè),重物C的初始點(diǎn)在0點(diǎn)、空間位置在K點(diǎn),當(dāng)它開始振動(dòng)時(shí),圓盤也跟著轉(zhuǎn)動(dòng),并使二者同步。此時(shí)的離心力最小,因?yàn)殡x轉(zhuǎn)軸的距離為0,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑也為0。當(dāng)重物振動(dòng)到1/4周期時(shí)圓盤也過了1/4個(gè)周期,重物C到達(dá)A點(diǎn),假設(shè),在空間的位置是J點(diǎn);此時(shí)的離心力最大,因?yàn)殡x轉(zhuǎn)軸最遠(yuǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)半徑最大。當(dāng)重物C運(yùn)動(dòng)到1/2個(gè)周期時(shí),圓盤也過了1/2個(gè)周期,此時(shí),重物C在0點(diǎn),在空間的位置為K點(diǎn);此時(shí)的離心力又最小。當(dāng)重物C運(yùn)動(dòng)到3/4個(gè)周期時(shí),重物C到達(dá)B點(diǎn),而此時(shí)圓盤也轉(zhuǎn)過3/4個(gè)周期到達(dá)空間點(diǎn)J。此時(shí)的離心力最大。在到一個(gè)周期時(shí)重物C回到0點(diǎn)。此時(shí)的離心力又最小。周而復(fù)始,重物C雖然在A、B兩點(diǎn)上來回運(yùn)動(dòng),但是,離心力的最大點(diǎn)卻在空間點(diǎn)J 不變。在空間位置上,重物C也始終沒有超過K點(diǎn)。它的軌跡是以JK為直徑的圓,圓心是JK的中點(diǎn)。這就是旋轉(zhuǎn)物體不平衡的實(shí)驗(yàn)。
斷裂動(dòng)力學(xué)的主要研究內(nèi)容是什么
①斷裂準(zhǔn)則,包括裂紋在高速加載下的響應(yīng)及起始和失穩(wěn)擴(kuò)展準(zhǔn)則、高速擴(kuò)展裂紋的分叉判據(jù)。②高速擴(kuò)展裂紋尖端附近的應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)。③裂紋高速擴(kuò)展的極限速度。④裂紋高速擴(kuò)展的停止(止裂)原理。⑤高應(yīng)變率條件下的材料特性及其對(duì)高速擴(kuò)展裂紋阻力的影響。⑥裂紋高速擴(kuò)展中的能量轉(zhuǎn)換。⑦高速碰撞下的侵徹和穿孔問題。斷裂動(dòng)力學(xué)研究方法分理論分析和動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)兩方面。斷裂動(dòng)力學(xué)已在冶金學(xué)、地震學(xué)、合成化學(xué)以及水壩工程、飛機(jī)和船舶設(shè)計(jì)、核動(dòng)力裝置和武器裝備等方面得到一些實(shí)際應(yīng)用,但理論尚不夠成熟。