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非自治系统

数学中,自治系统指光滑流形上的动力方程;非自治系统(non-autonomous system)则是\mathbb R上的光滑纤维丛Q\to \mathbb R上的动力方程。这是的情形。 纤维丛Q\to \mathbb R上的r阶微分方程由Q\to \mathbb R的节丛J^rQ的闭子丛表示。Q\to \mathbb R上的动力方程是微分方程,高阶导数可用代数方法求解。 特别地,纤维丛Q\to \mathbb R上的1阶动力方程是Q\…

网球拍定理

网球拍定理或者中间轴定理,又称贾尼别科夫效应或扎尼别科夫效应()是经典力学中描述自由刚体运动时欧拉方程的解,该刚体可以绕三个不同的主轴旋转,并且三个转动惯量互不相等。因为该现象由俄罗斯宇航员弗拉基米尔·扎尼别科夫于1985年在太空中发现,因以為名。1991年的一篇论文解释了该效应,不過此現象在至少150年前就已被發現。 该定理所描述的現象為:剛體繞著第一個和第三個主轴轉動時很穩定,但繞居中的主軸轉動時則不穩定。我們可以用下面的实验来解释…

、磁力或任何可以造成質體加速的現象來產生。]] 力()是使物体改变速度大小或方向(推拉)、使物體发生形变、抵銷其他力和改變流體壓力之行為。力是矢量,有大小和方向的属性。根据牛頓第二定律,当物体的速度远低于光速时,其所受的力等于其质量与加速度的乘积(\mathbf{F} = m\mathbf{a})。 按力的作用效果,可以把力分为推力、拉力、支持力和阻力等;按力的性质,可以把力分为弹力、重力、摩擦力和电磁力等。力的相關概念还包括改變對軸的…

速率

{{Infobox Physical quantity |bgcolour={default} |name = 速率 |image= |caption=汽車行駛一段路程除以所需時間為它的平均速率。 |unit = m/s, m s−1 |symbols = }} 速率()是物理學中的一個基本概念,是指物體在單位時間内經過的路程,用來表示物體運動的快慢程度。 在日常生活中,「速率」和「速度」(Velocity)混用,但两者在物理学中对应着…

曲线运动

曲线运动是指运动轨迹为曲线的运动。当物体运动的速度与其所受到的合外力不在同一直线上的时候,物体便做曲线运动。典型的曲线运动有:平抛运动、斜抛运动、圆周运动等。 速度的方向 如图,设质点沿所示曲线运动,在某一时刻质点位于P点,经过\Delta t时间后,质点移动到Q点,它的位移为\Delta s则质点在这段时间内的平均速度为v=\frac{\Delta s}{\Delta t}。当\Delta t趋近于0时,则Q点趋近于P点,\Delta…

表面力

,其中可以看出斜坡在方塊下方所給與的表面力,可以分為二個分量,正向力N以及摩擦力剪力f,而作用在質心的引力 mg是屬於體積力]] 表面力()符號為fs,是指作用在一物體表面(或是內部截面)的力。所有物體之間的凝聚力和接觸力都視為是表面力。常見的正向力和摩擦力也都是表面力。 表面力可以分為二個互相垂直的分量:正向力及剪力。正向力會沿著面積的法线作用,而剪力會沿著面積的切线作用。 和表面力相對的是體積力,是作用在物體體積上的力,像因為引力、…

经典力学的构造与解释

《经典力学的结构与解释》(,缩写为SICM),是一本关于经典力学的教科书,该书由傑拉德·傑伊·薩斯曼、杰克·威兹德姆与合著。该书的第一版由麻省理工学院出版社于2001年出版,第二版于2015年出版。該教材是麻省理工学院的拉格朗日方程式以及摄动理论等高等经典力学课程的課本。 出版物 参考文献 外部链接 [https://mitpress.mit.edu/9780262028967/structure-and-interpretation-…

絕對時空

絕對時空()是牛顿的自然哲学的数学原理的一个概念。 起源 絕對時空這個概念源自於牛頓,牛頓認為絕對時空給予牛頓力學一個理論的基礎,用以描述物體在空間中的運動。牛頓認為絕對空間和絕對時間是各自「獨立」存在的物理量。 內容 絕對時間(Absolute time)是不會隨著任何外部的作用或觀察者改變。相對時間(Relative time)則是會隨著外部作用或觀察者而改變,可以透過量測物體的運動的絕對時間差來決定。 根據上述的概念,可以發現絕對…

简正模

简正模()是一个振荡系统中所有部分都以相同的频率以正弦函数形式运动的模式。由简正模描述的自由运动发生在固定的频率上。一个系统的简正模对应的振动频率被称为其固有频率或共振频率。任何物体,如建筑物、桥梁或分子,都具有一组简正模及对应的固有频率,取决于其结构,材料和边界条件。 一个系统一般的运动可以写成其简正模的叠加。之所以简正模被称作“简正的(normal)”,是因为它们可以独立运动,即给物体施加一种模的激发,永远不会导致物体以另一个模运动…

倒立陀螺

倒立陀螺(),又稱香菇陀螺、蘑菇頭,是一種陀螺,其轉動時能夠自發地翻轉自轉軸,並最終以柄為軸穩定地旋轉。視覺上體現為一個「蘑菇頭」在旋轉一段時間後「站」了起來。它由德國護士 Helene Sperl 在1898年發明。 介紹 倒立陀螺的外貌為被切去一小塊的球體,同時有一根短柄垂直於截面,且穿過截面中心。短柄可幫助使用者拿起以及轉動陀螺。倒立陀螺在以較高的角速度旋轉時,它的柄會慢慢向下傾斜,直到某一刻,整個陀螺翻轉起身,並以柄為軸穩定地旋…

冲量

冲量(,符号\mathbf{I},也记作\mathbf{J}或\mathbf{Imp})是作用在物体上的力在时间上的累积效果。 定义 冲量的量纲和单位都与动量一样(kg⋅m/s或N⋅s)。 一个随时间改变的力对一个物体的冲量指这个力的作用对时间的积累效果,即力对时间的积分: :\mathbf{I} = \int \mathbf{F}\, dt ; 其中,\mathbf{I} 是冲量,\mathbf{F} 是作用的力,t 是时间。 力 \…

经典力学

经典力学是力学的一个分支。经典力学是以牛顿运动定律为基础,在宏观世界和低速状态下,研究物体运动的基本学科。在物理學裏,经典力学是最早被接受为力學的一个基本綱領。经典力学又分为静力学(描述静止物体)、运动学(描述物体运动)和动力学(描述物体受力作用下的运动)。16世纪,伽利略·伽利莱就已采用科学实验和数学分析的方法研究力学。他为后来的科学家提供了许多豁然开朗的启示。艾萨克·牛顿则是最早使用数学语言描述力学定律的科学家。 后来,拉格朗日、哈…

滾動阻力

滚动阻力是一物体(例如球、輪胎或輪)在另一物体表面滚动時,所受到的阻力。主要是因為滚动体及其所在的滚动面或其他物体的接触面受压產生塑性变形所造成。 有輪子的载具在沒有動力時,因為滾動阻力(也包括軸承的滾動阻力)會慢慢的減速,最後停止。但在鐵路軌道上,有鋼製胎的鐵路列車,無動力行駛的距離會比相同重量,橡膠輪胎,行駛在道路上的公共汽車更遠。前者的滾動阻力係數較後者低。會影響滾動阻力的因素包括有輪子的變形程度、路面的變形程度。其他的影響因素有…

水桶实验

艾萨克·牛顿提出的旋转水桶论证(亦称牛顿的水桶)是一项思想实验,旨在说明真正的旋转运动并不能被定义为物体相对于其周围物体的相对旋转。该实验是牛顿为论证“真实运动与静止”的“性质、原因及结果”而提出的五个论证之一,用以支持他的观点:总体而言,真实的运动与静止并非仅是相对于其他物体的特殊运动或静止状态,而只能通过参照“绝对空间”来加以界定。 换言之,这一系列实验提供了“绝对旋转”这一概念的操作性定义,而并非试图回答“相对于什么旋转”这一问题…

運動系統圖

運動系統圖(kinematic diagram)是机械工程的圖,用圖示方式表示机构或机器裡各连杆机构和之間的連接係,不著重各組件的外形或尺寸。连杆一般會用幾何圖形表示,例如線條、三角形或是方形,這些幾何圖形可以在示意上代表连杆和接頭。 右圖分別是發動機中活塞和曲柄組成的運動系統圖,以及的前三個接頭。 |- style="text-align:center;" | || |- style="text-align:center;" | ||…

加加速度

加加速度,又称變加速度、急动度、衝動度、跃度(),是描述加速度变化快慢的物理量。加加速度是由加速度的变化量和时间决定的。 公式 加加速度可由以下公式求出: :\vec{j}=\frac{\mathrm{d}\vec{a}}{\mathrm{d}t}=\frac{\mathrm{d}^2\vec{v}}{\mathrm{d}t^2}=\frac{\mathrm{d}^3\vec{r}} {\mathrm{d}t^3} 其中: :\vec{…

角动量守恒定律

(F)與力矩(τ);動量(p)與角動量(L)的關係。]] 角动量守恒定律是指系统所受合外力矩为零时系统的角动量保持不變。 \frac{d\mathbf{L}}{dt} = \mathbf{r} \times \mathbf{F} 当方程式右边力矩为零时,可知角动量不随时间变化。 角动量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一,角动量的守恒实质上对应着空间旋转不变性。例如,当考虑到太阳系中的行星受到太阳的万有引力这一有心力时,由于万有引力对…

質點

質点是一個有质量的点,在动力学中常用来代替物体。质点是一个物理抽象,也是理想化物體。 条件 要把物体看作质点,就要看所研究问题的性质,这与物体本身无关。所以,能否将物体看作质点至少需要满足其中之一: 若物体各个部分的运动情况相同,则它的任何一点的运动都可以代表整个物体的运动。 即物体只发生平动,不发生转动、形变。 物体虽然有转动、形变,但在某些具体问题中可以忽略或不考虑。 物体的形状、密度分布可以忽略。 物体的尺寸远小于其运动的范围。 …

經典力學方程列表

經典力學或牛頓力學,是物理學描述宏觀物體運動的分支是最熟悉的物理學理論。涵蓋如常用和已知的加速度和力。本列表基於具固定軸的三維歐幾里得空間參考系。三軸的交點稱為此空間的原點。 經典力學概念包括微分方程、流形、李群和遍歷理論。各種物理量相互關聯。本列表總結了其中最重要的內容。 本文列出了經典力學的方程:「經典力學方程列表」(list of equations in classical mechanics)。其他有關經典力學(包括拉格朗日力…