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刚体姿态的数学表达(一):有限转动张量
热度 1 2021-9-11 08:40
1. 有限转动与 欧拉定理 刚体是刚硬物体的抽象,是由密集质点组成的质点系,其中任意两个质点之间的距离在运动过程中保持不变。不受约束的自由刚体有 6 个自由度,即刚体内任意点 O 的 3 个移动自由度和绕 O 点的 3 个转动自由 ...
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杂技力学之五:飞车走壁
热度 2 2021-9-3 14:21
与具有古老历史和传统的其它杂技项目不同,飞车走壁是和自行车、摩托车和汽车等现代交通工具相关,极具时代特征的杂技项目 (图 1) 。 上世纪 30 年代,国人皮德福从英国引进飞车木桶, 创立了飞车表演团, 以其难度、技巧和观赏性而引起轰动。此后不少省市也 相继 成立了飞车团队,走壁的飞车从自行车发展成摩 ...
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滚动圆环的力学问题
热度 2 2021-8-28 09:36
前篇博文“ 杂技力学之五:呼啦圈 ”里讨论了细圆环围绕身体转动的力学现象。本文讨论与细圆环有关的另一个问题,即直立滚动圆环的力学问题。 最常见的滚动圆环就是滚铁环。在儿童玩具不如现在丰富的年代里,滚铁环可算是男孩子喜爱的宝物了。找一个 箍木桶的 铁环, 用铁勾勾住铁环,边推动铁环向前滚动边控制方向, ...
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杂技力学之五:呼啦圈
热度 3 2021-8-23 12:48
体育和娱乐活动里将细藤圈作为道具有着古老的历史。投掷细藤圈以套中地面目标为乐的游戏在我国流传已久,也曾是古希腊的运动项目。在现代体育的艺术体操中,大藤圈也是规定的道具之一。将大藤圈套在身上靠扭动腰肢旋转的游戏最早出现在 1957 年的澳大利亚。一家 Toltoy 玩具公司用竹制成这种细圈, 后来 改为 塑 ...
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杂技力学之三:独轮车
热度 1 2021-8-18 08:50
传统杂技里的独轮车表演已有一百多年历史。1870 年英国人斯塔利 (Starley,J.K.) 发明了双轮自行车(图1)。这个新发明曾戏称为 “Penny-farthing” ,意思是 “ 1 又 1/4 便士” 。因为高大的前轮带一个矮小的后轮恰似一个大硬币配一个小硬币。当骑车人紧急刹车时,会由于惯性令重心向前冲,带动后轮离开 ...
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杂技力学之四:走钢丝
热度 1 2021-8-14 10:43
走钢丝或走绳索的杂技项目 始于夏商民间,是统称 “百戏” 中的 传统 表演形式, 在我国已有两千多年历史了(图1)。 汉朝 文学家张衡在《西京赋》中对百戏的盛大演出情况就有 “ 跳丸剑之挥霍,走索上而相逢 ” 的生动描述。《晋书·乐志》中有更具体的记载,展现出古代艺人 ...
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杂技力学之二:晃板
2021-8-8 09:47
晃板,英文名称为 ”rolla bolla” 。无论在中国或是在国际杂技表演中,晃板都是常见的表演项目。晃板的演出是在平台上放一只圆柱形滚筒,上面搁一块木制厚板,演员站立在板上。由于圆筒很容易滚动,木板上面的演员处于极不稳定的状态。如圆筒滚出木板的覆盖范围,木板连同站立的人体即掉落下来。训练有素的演员利 ...
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杂技力学之一:顶技
2021-8-2 10:28
杂技艺术是中国的传统艺术之一,已有2000多年的悠久历史。杂技的许多精彩表演蕴含着深刻的力学原理。博文“ 抖空竹与欧拉方程 ”、“ 谈狮子滚球,驱动力来自何处? ”、“ 独轮车和赛格威 车为何直立不倒?” 里已讨论过几种与杂技相关的力学问题。近期发出的关于运动稳定性的博文内容太理论化,有必要换个较轻松 ...
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李雅普诺夫一次近似运动稳定性理论浅释
热度 2 2021-7-25 10:20
许多工程技术中的实际动力学问题要用微分方程描述。其中的线性常微分方程十分常见。只要涉及的变量足够微小,忽略其二阶以上的项次,动力学方程就被线性化,成为原方程的一次近似方程。常系数线性常微分方程是已研究很充分的微分方程,其处理方法已形成完整的体系。工程中的大量机械振动问题,当振动的幅度足够微小时,在 ...
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GMT+8, 2022-8-20 02:01

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