畢業(yè)論文-樣板

1、隴東學(xué)院本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)論文題目淺析高速轉(zhuǎn)動(dòng)物體的相對(duì)論效應(yīng)作者 信息姓名 性別 籍貫 出生年月 田程 男 甘肅莊浪 1985.10院系 專(zhuān)業(yè) 屆別 班級(jí)電氣工程學(xué)院物理學(xué) 2012屆 08級(jí)(2班指導(dǎo) 教師 信息姓名 性別 籍貫 付文羽 男 甘肅寧縣 畢業(yè)學(xué)校 學(xué)位 職稱(chēng) 國(guó)防科技大學(xué) 碩士 教授 二 O 一二年四月九日目 錄一、說(shuō)明二、隴東學(xué)院本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)工作管理規(guī)定1.畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)目的和要求2.畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)的組織和工作程序3.畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)的時(shí)間安排4.畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)的選題原則和要求5.開(kāi)題報(bào)告6.畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)7.畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)的評(píng)閱8.畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)答辯9.畢業(yè)論文(

2、設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定10.畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)總結(jié)、評(píng)優(yōu)11.其它三、隴東學(xué)院本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)答辯工作規(guī)程1.畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)答辯的目的2.畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)答辯的組織機(jī)構(gòu)3.工作職責(zé)4.畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)答辯的程序5.畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)答辯成績(jī)?cè)u(píng)定的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)6.其它要求及規(guī)定四、隴東學(xué)院本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)撰寫(xiě)格式隴東學(xué)院本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告姓名 田程 系別 電氣工程學(xué)院專(zhuān)業(yè) 物理學(xué) 班級(jí)08級(jí)(2 班學(xué)號(hào) 2008021219論文(設(shè)計(jì)題目 淺析高速轉(zhuǎn)動(dòng)物體的相對(duì)論效應(yīng)題目來(lái)源 導(dǎo)師指導(dǎo)選題本課題研究的現(xiàn)狀、意義、擬研究的主要問(wèn)題、重點(diǎn)和難點(diǎn)、研究方法和步驟、預(yù)期 效果:在經(jīng)典力學(xué)中,研究宏觀物體是從理想

3、化的模型質(zhì)點(diǎn)和剛體出發(fā),分析討論了低 速運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,但實(shí)際物體往往是高速運(yùn)動(dòng)的,高速運(yùn)動(dòng)的物體從在相對(duì)論 效應(yīng),特別是高速轉(zhuǎn)動(dòng)物體一般也存在相對(duì)論效應(yīng),因此,對(duì)高速轉(zhuǎn)動(dòng)物體相對(duì)論效 應(yīng)的研究是很有必要的。本文運(yùn)用洛倫茲變換和剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的基本理論,研究了定 軸轉(zhuǎn)動(dòng)物體的相對(duì)論效應(yīng),得出高速轉(zhuǎn)動(dòng)物體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律,并對(duì)其結(jié)論進(jìn) 行了討論。論文(設(shè)計(jì)主要內(nèi)容(提綱 :本文在學(xué)習(xí)物理知識(shí)及查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,首先,對(duì)洛侖茲變換基本理論及剛體 轉(zhuǎn)動(dòng)基本理論加以論述;其次,運(yùn)用洛侖茲變換及剛體轉(zhuǎn)動(dòng)兩大基本理論研究高速轉(zhuǎn) 動(dòng)物體;最后,得出運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)規(guī)律,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論。準(zhǔn)備情況和進(jìn)度安

4、排:1、 2011年 11月 7日至 2011年 11月 21日:論文選題階段2、 2011年 11月 21日至 2011年 12月 5日:論文開(kāi)題階段3、 2011年 12月 5日至 2011年 12月 19日:論文寫(xiě)作階段4、 2012年 3月 5日至 2012年 3月 19日:論文審查與修改階段5、 2012年 3月 19日至 2012年 4月 9日:論文評(píng)閱、答辯階段指導(dǎo)教師意見(jiàn):同意開(kāi)題簽 字:2011年 12月 03日 分管主任意見(jiàn)簽字:同意導(dǎo)師意見(jiàn)(辦公室蓋章2011年 12月 03日隴東學(xué)院本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)姓名 田程 系別 電氣工程學(xué)院專(zhuān)業(yè) 物理學(xué) 指導(dǎo)教師 付文羽論

5、文(設(shè)計(jì)題目 淺析高速轉(zhuǎn)動(dòng)物體的相對(duì)論效應(yīng)具體要求:在參閱文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,運(yùn)用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)基本知識(shí),分析高速轉(zhuǎn)動(dòng) 物體的相對(duì)論效應(yīng),并對(duì)高速轉(zhuǎn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行歸納總結(jié)。進(jìn)度安排:1、 2011年 11月 7日至 2011年 11月 21日:論文選題階段2、 2011年 11月 21日至 2011年 12月 5日:論文開(kāi)題階段3、 2011年 12月 5日至 2011年 12月 19日:論文寫(xiě)作階段4、 2012年 3月 5日至 2012年 3月 19日:論文審查與修改階段5、 2012年 3月 19日至 2012年 4月 9日:論文評(píng)閱、答辯階段指導(dǎo)教師簽字:2011年 12月 03日教學(xué)

6、院系意見(jiàn):同意導(dǎo)師意見(jiàn)分管教學(xué)主任簽字:(辦公室蓋章 2011年 12月 03日隴東學(xué)院本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)指導(dǎo)記錄姓名 田程 系別 電氣工程學(xué)院專(zhuān)業(yè) 物理學(xué) 班級(jí)(2 班指導(dǎo)教師付文羽論文 (設(shè)計(jì) 名稱(chēng) 淺析高速轉(zhuǎn)動(dòng)物體的相對(duì)論效應(yīng)論文開(kāi)題收集資料分析、調(diào)研資料內(nèi)容不詳細(xì)論文內(nèi)容不精練, 論文寫(xiě)作格式不規(guī) 范姓名 田程 系別 電氣工程學(xué)院專(zhuān)業(yè) 物理學(xué) 班級(jí) 08級(jí)(2班論文(設(shè)計(jì)名稱(chēng) 淺析高速轉(zhuǎn)動(dòng)物體的相對(duì)論效應(yīng)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ):作者在參閱文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,運(yùn)用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)基本知識(shí),研究了定 軸轉(zhuǎn)動(dòng)物體的相對(duì)論效應(yīng),得出高速轉(zhuǎn)動(dòng)物體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律,并 對(duì)其結(jié)論進(jìn)行了討論。對(duì)參考文獻(xiàn)及專(zhuān)業(yè)理論

7、有比較深入地理解,論文內(nèi) 容基本正確,能在導(dǎo)師的指導(dǎo)下基本上完成論文寫(xiě)作。等級(jí):良好指導(dǎo)教師簽字:2012年 3月 24日 答辯小組評(píng)語(yǔ):通過(guò)分析查閱作者論文以及作者在答辯過(guò)程中的表現(xiàn), 答辯小組認(rèn)為 作者論文較完整,內(nèi)容基本正確,概念清楚,論文寫(xiě)作符合規(guī)范性要求, 在答辯時(shí)能較好地回答問(wèn)題。等級(jí):良好組長(zhǎng)簽字:2012年 3月 24日 答辯委員會(huì)綜合評(píng)語(yǔ):同意答辯小組意見(jiàn)等級(jí):良好答辯委員會(huì)主任簽字:(辦公室蓋章 2012年 3月 24日姓名 田程 系別 電氣工程學(xué)院專(zhuān)業(yè) 物理學(xué) 班級(jí) 08級(jí)(2班論文 (設(shè)計(jì) 題 目 淺析高速轉(zhuǎn)動(dòng)物體的相對(duì)論效應(yīng)指導(dǎo)教師 付文羽 職 稱(chēng) 教 授答辯小組 成

8、員姓名 付 文 羽 、 張 漢 謀 、 李 繼 宏 答辯小組組長(zhǎng)張 漢 謀 秘書(shū)張建濤 (兼答 辯 情 況 記 錄問(wèn):本文你都做了哪些工作及有何收獲?答:本文運(yùn)用洛倫茲變換和剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的基本理論, 研究了定軸轉(zhuǎn)動(dòng)物 體的相對(duì)論效應(yīng), 得出高速轉(zhuǎn)動(dòng)物體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律, 并對(duì)其結(jié)論進(jìn)行 了討論。了我對(duì)新事物的好奇心理,對(duì)我今后工作有很大的幫助。答:狹義相對(duì)論有兩個(gè)基本原理:光速不變?cè)?就是在任何速度勻速運(yùn) 動(dòng)的參考系中, 光速不變和相對(duì)性原理(就是在任何慣性系中, 物理定理的形 式是相同的。 這兩個(gè)原理不同與經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀,會(huì)產(chǎn)生一些可觀測(cè)的奇妙的效應(yīng),這種效應(yīng)就叫相對(duì)論效應(yīng)。在相對(duì)論

9、效應(yīng)中高速平動(dòng)的物體我們已經(jīng)知道有運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變慢, 運(yùn)動(dòng)的 尺縮短, 運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量變大等。 而對(duì)于高速轉(zhuǎn)動(dòng)的物體我們要運(yùn)用平動(dòng)的物體 得出的規(guī)律來(lái)研究轉(zhuǎn)動(dòng)物體的各個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況。 因此高速轉(zhuǎn)動(dòng)與平動(dòng)物體相 對(duì)論效應(yīng)的規(guī)律相同,但研究情況有所不同。答辯 評(píng) 語(yǔ)通過(guò)分析查閱作者論文以及作者在答辯過(guò)程中的表現(xiàn), 答辯小 組認(rèn)為作者論文較完整,內(nèi)容基本正確,概念清楚,論文寫(xiě)作符合 規(guī)范性要求,在答辯時(shí)能較好地回答問(wèn)題。答辯成績(jī)?cè)u(píng)定 良好答辯小組 組長(zhǎng)簽名 秘書(shū)簽名答辯時(shí)間2012年 3月 24日注:1、此表使用 A4紙篇幅,由答辯小組秘書(shū)要求如實(shí)填寫(xiě),交院(系統(tǒng)一保管; 2、 “答辯情況記錄”欄,主要

10、記錄提問(wèn)和回答要點(diǎn)。姓名 系別 專(zhuān)業(yè) 班級(jí) 論文(設(shè)計(jì)題目指導(dǎo)教師推 薦 意 見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽字:年 月 日答 辯 委員 會(huì) 意 見(jiàn) 主任簽字:年 月 日系 部 審核 意 見(jiàn) 系分管主任簽字:(系蓋章 年 月 日教 務(wù) 處 審批 意 見(jiàn) (教務(wù)處蓋章 年 月 日淺析高速轉(zhuǎn)動(dòng)物體的相對(duì)論效應(yīng)田程,付文羽(隴東學(xué)院電氣工程學(xué)院,甘肅 慶陽(yáng) 745000摘 要 :本文運(yùn)用洛倫茲變換和剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的基本理論, 研究了定軸轉(zhuǎn)動(dòng)物體的相對(duì)論 效應(yīng),得出高速轉(zhuǎn)動(dòng)物體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律,并對(duì)其結(jié)論進(jìn)行了討論。關(guān)鍵詞 :高速轉(zhuǎn)動(dòng);相對(duì)論;洛倫茲變換;剛體轉(zhuǎn)動(dòng)Analysis of the high speed

11、rotating object s relativistic effectTIAN Cheng,FU Wen-yu(ElectricalEngineering College, Longdong University, Qingyang 745000, Gansu, China Abstract :In the paper, according to Lorenz transform and the basic theory of fixed axis rotation, it researched the relativistic effects of the fixed axis rota

12、tion of objects, and derived rule of the high speed rotating object rotational kinematics, finally discussed the conclusions.Key words :Highspeed rotation; Relativity; Lorenz transform; Rotation of rigid body0引言在經(jīng)典力學(xué)中,研究宏觀物體是從理想化的模型質(zhì)點(diǎn)和剛體出發(fā),分析討論了低速運(yùn)動(dòng) 物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 從質(zhì)點(diǎn)出發(fā)得出低速物體平動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律; 從剛體出發(fā)得出低速物體轉(zhuǎn)動(dòng)的 規(guī)律。 然而

13、,實(shí)際物體往往是高速運(yùn)動(dòng)的,高速運(yùn)動(dòng)的物體從在相對(duì)論效應(yīng),對(duì)于平動(dòng)相對(duì)論 效應(yīng)愛(ài)因斯坦已有相對(duì)完善的理論, 但對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)相對(duì)論效應(yīng)雖有研究, 還沒(méi)有形成相對(duì)完善的 理論,因此對(duì)高速轉(zhuǎn)動(dòng)物體相對(duì)論效應(yīng)的研究是很有必要的,其對(duì)系統(tǒng)學(xué)習(xí)力學(xué)有很大幫助。本文運(yùn)用洛倫茲變換和剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的理論,研究作高速勻速直線運(yùn)動(dòng)及繞圓心作定軸 轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)的相對(duì)論效應(yīng), 得出高速運(yùn)動(dòng)物體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律, 并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分析討論。1兩大基本理論1.1洛倫茲變換如圖 1所示, 's 系相對(duì)于 s 系以速度 u 沿 x 軸和 x 軸的共同方向運(yùn)動(dòng), 0't t =時(shí),原 點(diǎn) o o 重合。有了 s s 系

14、,它們相應(yīng)的坐標(biāo)軸互相平行,且 x 軸和 x 軸重合,設(shè) s 系沿 x 軸方向以恒定速度 u 相對(duì) s 系運(yùn)動(dòng), 并且在坐標(biāo)原點(diǎn) o 與 o 重合時(shí)刻, '0t t =, 記某一事件在慣性參考 系 s 、 s 中的時(shí)空坐標(biāo)分別為(x 、 y 、 z 、 t 和(x 、 y 、 z 、 t (1時(shí)空坐標(biāo)關(guān)系為' '' '' x y y s s z zu t xt = = -=(系 系, ' '' ' '' 'x y y s s z z u t x t = =+=(系 系 . (1(2速度變換關(guān)

15、系為' ' ' ' 111x x xy z v u v v s s v -=- =- =-(系 系, ' ' 111x x y z v u v v s s v +=-=+=+(系 系 . (2時(shí)空之間,時(shí)空與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)之間相互聯(lián)系,時(shí)空測(cè)量都與參考系相關(guān)。 (1同時(shí)性的相對(duì)性若兩個(gè)事件在某一慣性系中為同時(shí)異地事件, 則在其他慣性系中必定不是同時(shí)發(fā)生的, 只(x , y,z (x , y , z z 圖 1洛倫茲變換y xyzu x 有在一個(gè)慣性系中同時(shí)同地發(fā)生的事件,在其他慣性系必同時(shí)同地發(fā)生。(' ' 212121c u t t

16、t t x x -=-. (3 (2時(shí)間膨脹對(duì)發(fā)生事件地點(diǎn)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的慣性系中測(cè)得的時(shí)間間隔 (運(yùn)動(dòng)時(shí)間比相對(duì)靜止的慣性 系測(cè)得的時(shí)間間隔 0(固有時(shí)間長(zhǎng)(0=為固有時(shí)間 .(4 (3長(zhǎng)度收縮在相對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的慣性系中測(cè)得物體的長(zhǎng)度 l (運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度比相對(duì)于物體靜止的慣性系測(cè) 得的長(zhǎng)度 0l (固有長(zhǎng)度短,即運(yùn)動(dòng)著的物體在運(yùn)動(dòng)方向上的長(zhǎng)度縮短0l l l =為固有長(zhǎng)度 .(5 1.2剛體運(yùn)動(dòng)角坐標(biāo) 確定剛體的位置 (t =. (6角速度 描述剛體的快慢程度和方向 dv =. (7角加速度 描述角速度變化的快慢程度和方向 2d d a =.(8線量和角量的關(guān)系2s r v r a r a r =.

17、(9勻速定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 0t =+ .(10勻變速定軸轉(zhuǎn)動(dòng)(200001o att at a +=+-=+2. (1122i i J m r J r dm = 或 .(12剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不僅與剛體的總質(zhì)量、 剛體質(zhì)量相對(duì)轉(zhuǎn)軸的分布有關(guān), 還與轉(zhuǎn)軸的位置有關(guān)。 平行軸定理,若 J c 與 J 的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相距為 d 則2c J J md =+.(13剛體所受的外力對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩之和等于剛體對(duì)該軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與剛體的角加速度的乘積, 即d M Ja J=, (14式中, M 是對(duì)某定軸的和外力矩。在定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下是代數(shù)量,其方向可用 ±表示。 J 、 、也均對(duì)該定軸而言。212k E J =. (15

18、力矩的功,作用在剛體上的合外力矩所做的功21A Md =.(16剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理,合外力矩做的功等于剛體轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的增量21222111Md J J =-. (17剛體的重力勢(shì)能,決定于剛體重心距勢(shì)能零點(diǎn)的高度p c E mgh =.(18機(jī)械能守恒定律,系統(tǒng)(包括剛體只有保守力做功時(shí),系統(tǒng)的動(dòng)能(包括轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能與 勢(shì)能之和為常數(shù),即當(dāng) 0e id A A +=時(shí)k p E E E =+=常量 .(19剛體的角動(dòng)量,剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),各質(zhì)點(diǎn)對(duì)軸的角動(dòng)量總和就是剛體的角動(dòng)量,即L J =.剛體的角動(dòng)量定理, 對(duì)一固定軸的合外力矩等于剛體對(duì)該軸的角動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率, 即(d J dl M d

19、t dt=. (20角動(dòng)量守恒定律系統(tǒng)(包括剛體對(duì)某定軸的角動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率,即當(dāng) M =0時(shí)J =常量 .(21剛體進(jìn)動(dòng)的角速度公式,外力矩為 M 自轉(zhuǎn)角動(dòng)量為 L,則進(jìn)動(dòng)角速度為M =. (222高速轉(zhuǎn)動(dòng)的物體下面來(lái)研究一個(gè)參考系相對(duì)于令一個(gè)參考系不但作高速勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)而且作高速勻速平動(dòng) 時(shí)所產(chǎn)生的相對(duì)論效應(yīng)。 若把動(dòng)坐標(biāo)想成一個(gè)均勻圓盤(pán), 則其 盤(pán)心相對(duì)于靜止坐標(biāo)系作以速度 v 的平動(dòng)且同時(shí)圓盤(pán)繞自己 的中心作以速度 的勻速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),物理模型如圖 2所示。2.1高速轉(zhuǎn)動(dòng)相對(duì)論效應(yīng)洛倫茲變換解決了相對(duì)作平動(dòng)的兩個(gè)參考系之間的坐標(biāo) 及物理量的變換問(wèn)題。 有經(jīng)典力學(xué)可知, 平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)是物體宏觀

20、運(yùn)動(dòng)的兩種基本運(yùn)動(dòng)形式, 因此轉(zhuǎn)動(dòng)也有類(lèi)似洛倫茲變換的那樣的簡(jiǎn)單變換關(guān)系, M.Carmeli 對(duì)兩大基本理論 (洛倫茲變換和剛體轉(zhuǎn)動(dòng) 及上述問(wèn)題做了深入的研究, 給出這種類(lèi)似的變換, 采用通俗的表述方法,這種變換可表示如下(' ''' ds r ds dt Z Zdt r dt ds =-=- , (23上式 (23 參閱文獻(xiàn)3。 這種變換被稱(chēng)為 “洛倫茲變換” 。 這種變換被稱(chēng)為 “旋轉(zhuǎn)洛侖茲變換。 ” 嚴(yán)格來(lái)講 , 若 s 系的觀角速度是 , s 系的觀測(cè)者測(cè)量的角速度不再是 , 應(yīng)當(dāng)有個(gè)小量的修正 , 但為了討論簡(jiǎn)單起忽略這一差別 , 對(duì)于非高速自轉(zhuǎn)的天

21、體是適用的。這樣 , 借助洛侖茲變換和旋 轉(zhuǎn)洛侖茲變換就簡(jiǎn)便地討論本文的問(wèn)題。設(shè)點(diǎn) P (圓盤(pán)上一點(diǎn) 在 s 中的位矢為 r , 速度為 u , 在 s 系中 P 點(diǎn)的速度為 u , 由洛侖茲變換y.y'ox(x'圖 2物體的轉(zhuǎn)動(dòng)和平動(dòng)可得速度變換公式 (1c ' 11c x yx u v u u +=+(24在 s 系中質(zhì)點(diǎn) P 的速度 ' u 可以表示為 :' ' ' ' sin cos x y u r u r =- , =,(25取兩參照系的初始時(shí)間 '000t t =,利用動(dòng)參照系和靜止參照系中時(shí)間間隔的關(guān)系應(yīng)有' ' t t =,(26 所以點(diǎn) P 在 s系中的速度分量可以表示為' sin sin 11c x y r v u u -+=- =-, (27