由于重力、表面張力、磁力的相互作用，流體會(huì)產(chǎn)生表面波脈沖。所謂波脈沖，沒有單一的波長或頻率。已知在沒有外磁場(chǎng)的情況下，脈沖的傳播速度為其中，d是流體的深度，κ是比例常數(shù)。這個(gè)關(guān)系式適用于振幅較小的情況。當(dāng)振幅較大時(shí)，由于脈沖的作用，流體深度發(fā)生變化，從而引起傳播速度的變化，產(chǎn)生非線性效應(yīng)。當(dāng)產(chǎn)生的非線性效應(yīng)不時(shí)，波脈沖基本可以保持其前沿輪廓。然而,當(dāng)非線性效應(yīng)時(shí)，脈沖傳播時(shí)可以改變它們的輪廓，并常常在主脈沖的前面或后面產(chǎn)生波紋。A部分：平面波脈沖()為了在鐵磁流體中產(chǎn)生平面波，把玻璃盒放在木制底座上，玻璃盒的長邊沿著底座邊緣的檔條，如圖9(a)所示，檔條可以使玻璃盒只沿一個(gè)方向移動(dòng)。放置時(shí)要確保底座平整和水平。用手將玻璃盒子快速推動(dòng)2厘米，可以產(chǎn)生波脈沖。為了確保產(chǎn)生波脈沖的一致性，可以用藍(lán)丁膠或木墊片標(biāo)記盒子的起始位置和終止位置。建議多練習(xí)幾次，使產(chǎn)生的波脈沖的一致性更好。圖9A部分所需裝置的照片，(a)木制底座上裝有鐵磁流體的玻璃盒，(b)放在底座和玻璃盒上方的凳子，(c)凳子上的相機(jī)將凳子放在玻璃盒和底座的上面，如圖9(b)所示，用燈來提供照明，以便能夠清晰的觀察流體中的波脈沖。確保可以產(chǎn)生平面波脈沖。

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    我們假設(shè)初沿x方向傳播的波脈沖將保持在x方向傳播。注意：(x，y)是t時(shí)刻脈沖上各點(diǎn)的坐標(biāo)。，其在t=0時(shí)處于x=0位置，求出x，y與t之間的關(guān)系式。ii.在步驟，用字母V標(biāo)出玻璃盒中鐵磁流體滿足這一近似條件合理的地方。()，并在圖上標(biāo)出燈的位置和光的照射方向。測(cè)量用于計(jì)算κ的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)填入答題紙的表格中。計(jì)算數(shù)據(jù)的不確定度。在測(cè)量時(shí)，畫出視頻的關(guān)鍵幀的示意圖，顯示重要特征，并標(biāo)記所有所做的測(cè)量。()，計(jì)算κ的值，圖中需要包含每個(gè)數(shù)據(jù)的誤差棒。給出你用來計(jì)算v和d，以及不確定度Δv和Δd的詳細(xì)公式。將用于作圖的其他計(jì)算值記錄在。ii.從，y與t之間的關(guān)系。根據(jù)你的數(shù)據(jù)，給出x，y與t需要滿足的條件。()譯注：B部分主要研究的是平面波脈沖在深度變化的流體中的傳播特性。實(shí)驗(yàn)中通過調(diào)節(jié)尼龍螺栓就可以形成深度沿y方向變化的流體。實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是通過分析平面波脈沖在傳播過程中由于深度不同而產(chǎn)生的的變形，得出流體深度對(duì)傳播速度的影響。C部分：波和磁效應(yīng)()注意：如果磁鐵碰撞在一起很可能會(huì)破碎，破碎的磁鐵很危險(xiǎn)。注意：不會(huì)因?yàn)榇盆F破碎。而給你更換新的磁鐵。正如你在問題1中觀察到的現(xiàn)象，在外磁場(chǎng)存在的情況下，鐵磁流體會(huì)移動(dòng)到磁場(chǎng)強(qiáng)的區(qū)域。

    )譯注：C部分主要研究的是鐵磁流體在未形成尖刺時(shí)的光學(xué)表面特性，將變形的流體的表面作為近似球面鏡。注意，，而且要合理的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，減少測(cè)量誤差。。D部分：有尖刺時(shí)的表面特性：尖刺的形成和消失()在較強(qiáng)外磁場(chǎng)作用體表面會(huì)發(fā)生不穩(wěn)定性，并形成前面玻璃瓶中觀察到的尖刺。，如圖8所示，根據(jù)不穩(wěn)定性理論給定的關(guān)系計(jì)算鐵磁流體在空氣界面處的表面張力。()圖8疊放在一起的小磁鐵和大磁鐵(沒有明顯尖刺)開始，逐漸向流體靠近，測(cè)量在形成每個(gè)尖刺時(shí)的距離。再將磁鐵逐漸遠(yuǎn)離鐵磁流體，測(cè)量每個(gè)尖刺消失時(shí)的距離，并計(jì)算測(cè)量數(shù)據(jù)的不確定度。()。根據(jù)數(shù)據(jù)，繪出相應(yīng)的光滑曲線，圖上要清晰標(biāo)明磁鐵移動(dòng)的方向。()，流體的重力勢(shì)能、磁能和表面能也會(huì)隨之改變。定性畫出流體的表面能和磁能與距離的關(guān)系圖，并根據(jù)上一張圖，標(biāo)記出相應(yīng)的臨界點(diǎn)，注意關(guān)系圖中要畫出總體的變化趨勢(shì)。()譯注：D部分主要研究的是鐵磁流體在形成尖刺時(shí)的表面特性。注意，因?yàn)榇盆F有靠近和遠(yuǎn)離兩個(gè)過程，在，并注意測(cè)量數(shù)據(jù)的點(diǎn)的數(shù)量。注意分析在尖刺形成過程中，表面能和磁能的變化。2.鐵磁流體的波脈沖(10分)本實(shí)驗(yàn)將研究鐵磁流體中波脈沖的主要特性。

     磁石，中藥名。為氧化物類礦物尖晶石族磁鐵礦，主含四氧化三鐵(Fe3O4)。采挖后，除去雜石。

    以便能夠清晰的觀察流體中的波脈沖。確保可以產(chǎn)生平面波脈沖，并且眼睛可以通過凳子的孔觀察到它們。一旦你觀察到平面波脈沖，把相機(jī)放在孔上，并錄制一個(gè)脈沖視頻。請(qǐng)注意，可能需要調(diào)整照明和脈沖幅度，以便能錄制出清晰的視頻。可以用藍(lán)丁膠將燈固定在合適的位置和使用鋁箔擋光或者導(dǎo)光來調(diào)整照明。在調(diào)整照明時(shí)，重要的是要考慮如何減少來自光源的光線直接進(jìn)入相機(jī)，以及如何減少玻璃盒蓋的反射。提醒：出于安全考慮，禁止將玻璃盒的蓋子取下。針對(duì)不同的情況，有兩種照明方案可以選擇，一種是在凳子內(nèi)產(chǎn)生照向各個(gè)方向的漫射光，另外一種是用光照射玻璃盒的側(cè)面。有關(guān)如何制作和播放視頻，請(qǐng)參見附錄A中的照相機(jī)說明。請(qǐng)注意，相機(jī)的默認(rèn)自動(dòng)設(shè)置即適合于制作實(shí)驗(yàn)所需視頻，如果你難以清楚地記錄觀察到的效果，則需要調(diào)整照明，以便能夠更清晰的觀察波脈沖。，在示意圖中，需要特別標(biāo)出燈的位置和光的照射方向。()，計(jì)算鐵磁流體中的波脈沖的速度。在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，繪制出視頻關(guān)鍵幀的示意圖，示意圖要顯示重要的特征，并標(biāo)記所有所進(jìn)行的測(cè)量。()。并給出計(jì)算公式。()譯注：A部分主要研究的是平面脈沖波的產(chǎn)生及其特性。實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是選擇合適的照明方式。

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但是這個(gè)方法，只適合于簡單的方塊形狀和 圓柱形狀。湖南粘接釹鐵硼N52磁鐵服務(wù)電話

    是鐵磁材料的一種特性，取決于制作磁鐵的材料；對(duì)于大磁鐵(由N42制成)，Br=，小磁鐵(由N52制成)，Br=。作用在單位體積鐵磁流體Z方向(沿磁鐵磁化方向)上的力可以認(rèn)為是：由于計(jì)算很繁瑣，因此可以在該部分中使用偶極近似法來估算鐵磁流體上的力。在偶極近似下，在Z方向上的單位體積受力為：旋轉(zhuǎn)金屬管，使穿過金屬管的螺紋桿的平面朝下。旋轉(zhuǎn)金屬管時(shí)確保螺紋桿桿不要碰到凳子。使用藍(lán)丁膠將小瓶子側(cè)向粘貼到楔子厚邊緣的頂部。(圖3、圖4所示)圖3A部分中磁鐵的位置圖4A部分玻璃瓶安裝圖，使得鐵磁流體能夠剛好懸浮在透明的未知液體中，在答題紙上記錄下距離Z及其不確定度。可能要實(shí)現(xiàn)完美的懸浮會(huì)很困難，因此，如果你無法使鐵磁流體穩(wěn)定地懸浮，則測(cè)量出距離及其不確定性的比較好估讀值。在答題紙上畫出測(cè)量距離的示意圖，說明你是如何測(cè)量的。()注意：有時(shí)鐵磁流體會(huì)“分裂”成二團(tuán)，一團(tuán)磁形，另一團(tuán)漂浮在液體中。這通常是因?yàn)槠孔永镉猩倭康目諝庖鸬摹Ｄ憧梢杂么盆F來調(diào)整鐵磁流體的位置，將其移動(dòng)到瓶中干凈的地方。，計(jì)算鐵磁流體與周圍透明流體的密度差，包括其不確定性。()譯注：A部分主要研究的是鐵磁流體在磁場(chǎng)中的受力情況。本題的關(guān)鍵是分析鐵磁流體穩(wěn)定懸浮時(shí)。

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