MyPhysicsLab– 用java做的物理模拟
January 5th, 2005 in 科教资源, 科普 | 1 留言
MyPhysicsLab 上面有好多用java做的物理模拟,比如:单摆;双摆;双弹簧等等。可以看动画,用鼠标牵引物体,或者改变参数。非常好玩。本想搬到桑林志上,但似乎虚拟主机不支持java。不过你也可以下载来玩;如果你也想做些类似的东东,可以参考它们的源程序。
每个模拟下面还有详细的物理模型和数学方法的说明,真是很好的教学资源。
MyPhysicsLab 上面有好多用java做的物理模拟,比如:单摆;双摆;双弹簧等等。可以看动画,用鼠标牵引物体,或者改变参数。非常好玩。本想搬到桑林志上,但似乎虚拟主机不支持java。不过你也可以下载来玩;如果你也想做些类似的东东,可以参考它们的源程序。
每个模拟下面还有详细的物理模型和数学方法的说明,真是很好的教学资源。
昨天12月26日,发生在印尼的苏门达腊外海的芮氏8.9级地震,形成的海啸造成斯里兰卡、印度、泰国、印尼及马来西亚过万人丧生。学习学习什么是海啸。wikipedia上说,海啸是这样形成的:
海啸通常由震源在海底下50千米以内、里氏地震规模6.5以上的海底地震引起。海啸波长比海洋的最大深度还要大,在海底附近传播也没受多大阻滞,不管海洋深度如何,波都可以传播过去,海啸在海洋的传播速度大约每小时五百到一千公里,而相邻两个浪头的距离也可能远达500到650公里,当海啸波进入陆棚后,由于深度变浅,波高突然增大,它的这种波浪运动所卷起的海涛,波高可达数十米,并形成“水墙”。由地震引起的波动与海面上的海浪不同,一般海浪只在一定深度的水层波动,而地震所引起的水体波动是从海面到海底整个水层的起伏。另外,人为的水底核爆也能造成海啸。
从对应的英文页面了解,海啸的英文名称 tsunami 来自日语“津波”,大概因为日本是最常发生地震以及海啸的地方吧。为啥接近陆地时,波高会增大,英文页面地解释更详细点。翻译如下:
海啸的波长非常长(数百公里),远大于海洋深度,因此它属于浅水波(a shallow-water wave)。浅水波的速度与重力加速度和水深的乘积的平方根成正比,因此接近海岸时,由于水深变小,速度也减小。另外,在深水中,海啸的能量守恒,为高度和速度的函数(不知道是怎么样一个函数)。速度减小时,高度增加。

小时候应该玩过吹肥皂泡吧。之所以肥皂泡在阳光下会这么漂亮,是因为:肥皂泡的膜的厚度和光的波长接近,只有几个微米(百万分之一米);从膜的前后表面反射回来的光,因为干涉,对于特定的厚度,有的颜色的光增强,有的颜色的光被削弱;因为厚度一般有起伏,所以会有很复杂很漂亮的花纹。
图片来自 这里,上面还有其它图片和一些解释。从表现出来的颜色,可以判断肥皂泡膜的相对厚度。这个常识最近还被用来解决了一个物理难题 。
一个同事给我们看他新弄来的玩意儿: aerogel (气凝胶)。放在桌上,淡淡的,不仔细并不能注意到。它99.8%是空气,所以有非常好的隔热效果,比一般的玻璃轻1000多倍。由于里面的颗粒非常小(nm量级),所以可见光经过它时散射较小(瑞利散射),就像阳光经过空气一样。因此,它也和天空一样看着发蓝(如果里面没有掺杂其它东西),如果对着光看有点发红。(天空是蓝色的,而太阳看起来有点红)
Aerogel(气凝胶),世上最轻固体,因其甚似空气(比空气重三倍),故又被称作“冻结的烟”。气凝胶具有异常强大的隔热功能,一块一寸厚的气凝胶造,相当20至30块普通玻璃的隔热功能,如将气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰丝毫无损。气凝胶在航天探测上也有多种用途,在俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”的探测器上都有用到这种材料。via: riverknows
Silica Aerogels
Aerogel will be used on the STARDUST spacecraft
有多少人玩过滑雪?我没玩过。有多少人想过为啥人能在雪地上如打水漂那样飞驰?我没想过。研究人员说,当滑雪板积压松软的雪时,雪里的空气被挤出来,形成一股向上的力。因此,飞驰中的滑雪板与雪地间的接触摩擦很小,类似气垫船的原理。不过气垫船是主动向下喷气,现在是被动方式。
于是研究人员想把这个发现运用到高速火车上。当然,轨道不再是积雪,而是(设想)一些化学合成物,类似我们在运输易碎物品时常用的填充物。还有许多问题需要解决,比如火车不能停下,一停下就如滑雪者一样陷在雪里了,需要很大的动力才能再运动起来。还有,一般材料(比如雪),头几次受压,会有空气冒出,多压几次,压实了就不行了。不过,这真是很有趣的想法。via Nature News
鲨鱼皮上布满或深或浅的突起,但是研究发现这些突起结构可以起到减小水的阻力的作用。这似乎与一般的直观不符,但这是真的。同样的现象在一些自然景观中也能看到,比如沙滩泡在水里的部分,也有大致与海岸平行的条纹。物理上是这样解释这现象的,这些条纹或者凹槽会在与水相对运动时会在周围产生细小的漩涡,减弱表面摩擦力。(具体咋回事我也不清楚)
这项来自自然的发现,现在运用在制作特殊的游泳衣,运动员穿上它可以把速度提高个百分之几秒,但这样一点点提高,已经足够把一块银牌变成金牌了。鲨鱼皮=快皮
上星期五去滨松光电子参观,最让我好奇的是看到所谓agri photonics农业光子学的研究。这样的研究大约已经开展很久,但我还是第一次注意到。
一项研究是他们让半导体激光代替太阳光,促进植物光合作用。太阳光的光谱范围很宽,各种植物的光合作用响应谱大概也是很宽的。而半导体激光的光谱相对来讲就窄多了,如果找到某种植物的进行光合作用的最佳波长,使用该波长的激光照射,也许能增进光合作用,让该种植物长得更快。
他们曾经用这样子种植的大米酿了清酒,老板尝过,这大概是最昂贵的清酒了。
来年九月,纽约东河里的鱼类们将结识一些圆滑的新邻居。翠电(Verdant Power),Virginia一个能源公司准备往东河里放置6个电力涡轮。如果项目成功,这6个涡轮可以产生最高200千瓦电力。作为试验,将给附近一个超市和停车场供电,这样可以节省传输电缆的费用。
潮汐发电和风力发电不仅在原理上,形象上也非常相似,前者涡轮站在流动的水里,后者涡轮站在流动的空气里。水和空气经过涡轮的扇叶,一部分动力就被人的机器窃取,转化为电。人又用电驱动风扇、按摩浴缸,让风和水再流动起来。呃呃呃
潮汐发电一个诱人之处是所谓environmentally friendly,常称作绿色能源。但果真是绿色吗?让鱼虾们和金属的怪物共处一室是否合适。万一有失误会有什么后果?改变一部分水流果真不会引起大后果?我们都知道蝴蝶效应呢!所以只能说,潮汐发电可预见的对环境的危害相对比较小。但在商业利益面前,常常就“简化”了:潮汐发电是一种绿色能源。
忽然有一个疯狂的想法:在西北的防护林地区建一些风力发电站,风力发电同时有阻风的作用,如果可能的话,这似乎是一举两得的事情。: ) 想象在内蒙到北京的那个著名风口建上一个风力涡轮林,把风沙阻断,然后看见一个新闻标题:风暴驱动北京。
很多钢琴调音师是盲人,这不是偶然的。视觉的缺失让他们有更好的听觉,大家普遍有这样的经验。最近加拿大的一些神经科学家的研究证实了这一点。他们的结果澄清了一个猜测。决定盲人是否真的听觉好,不是盲的年数,而是什么年纪盲的。只有那些很小很小时就盲了的人,听觉才会特别好。
他们说,出生时大脑的视、听以及其它感觉中心是互相连接的。对于正常大脑,这些连接会逐渐消失。但早期就盲的人的大脑会保留这些连接,因此他们的视觉皮层可以协助处理声音。如果时间稍晚,连接已经开始消失,大脑就不能适应这种变化了。link: Tone task proves blind hear better