On the Normal Force and Static Friction Acting on a Rolling Ball Actuated by Internal Point Masses
本文的目的是调查的正常和切向力作用在一个水平表面和一个滚动的球之间的接触点由内部点质量移动球的参考系。法向力和静摩擦是从运动方程中推导出来的,该运动方程适用于由在球的参考系内移动的内部点质量驱动的滚动球,以及作为特殊情况的由内部点质量驱动的滚动盘。质量可以沿着固定在球和盘的框架中的一维轨迹移动。对沿一维轨迹运动的质量块驱动的球和盘的动力学进行了数值模拟,并计算了防止滑动所需的最小静摩擦系数。
2019-04-11 physics.class-ph
Single Bessel tractor-beam tweezers
从理论上证明了作用在流体球上,从有限圆孔发出的零阶贝塞尔声束的牵引行为(与无限范围的波相反)。的辐射波的方向相反的吸引力作用的条件,确定由选择的光束的半锥角,辐射器的大小,和它的距离从流体球,建立和讨论。辐射力函数的数值预测,这是每单位能量密度和横截面表面的辐射力,提供使用的分波展开方法源于声散射。结果为贝塞尔光束声镊和牵引光束器件的设计提供了一种简单可靠的分析方法。
2014-05-19 physics.class-ph
Compatibility of Larmor's formula with radiation reaction for a radiating charge
它表明,众所周知的差距在经典电动力学之间的功率损失计算的辐射反应,从拉莫尔公式,是简洁地理解时,一个适当的区别是表示在“实时”和那些表示在延迟时间方面的数量。它明确地表明,一个加速电荷,采取是一个球的消失小半径$r_{\rm o} $,经验在任何时候都是一个自作用力成正比的加速度,它在一个时间$r_{\rm o} /c$较早,而所做的工作的收费率是由一个标量产品的自作用力与瞬时(目前)的速度值。现在,如果加速度的延迟值用加速度的当前值来表示,那么我们就可以根据辐射反应方程得到所做的功的速率,然而,如果我们用速度的延迟值来表示速度的当前值,那么我们就可以得到熟悉的拉莫尔辐射公式。从这两个简单的关系,我们表明,他们不同,因为拉莫尔的公式,与辐射反应,不是写在规定的电荷运动的量的实时值,而是表示在时间延迟的值。此外,它明确表明,在这两个公式的辐射功率损耗的差异完全匹配的延迟和真实时间之间的自场的能量变化的时间速率的差异。由此可见,为了使两个公式相互符合,特别引入一个与加速度有关的能量项(在流行的文献中通常称为肖特项)是多余的。
2015-12-26 physics.class-ph
Acoustic forces near elastic substrate
本文利用格林函数方法研究弹性基底界面声散射对粒子的声学力影响,发现泄漏瑞利波可显著改变声压力与粒子平衡位置,并影响双粒子声学束缚构型,为通过表面波激发实现微物体声学操控提供了新方法。
2024-11-23 physics.class-ph
About Radiation Reaction with Force Approach
本文指出了辐射反应一般处理方法的困难,并提出了一种基于带电粒子自身所受的力产生加速度的可能处理方法。这种方法得到一个表达式,只要外力为零,加速度就为零。
2015-08-14 physics.class-ph
Structures loaded with a force acting along a fixed straight line, or the "Reut's column problem"
弹性双摆受到沿固定直线作用的力,即所谓的“Reut柱问题”,是一种表现出颤振和发散不稳定性的结构,这在实践中从未实现,因此争论是否代表现实或仅仅是猜测。它示出,无论是理论上和实验上,如何获得Reut的负载,通过利用接触摩擦的刚性叶片对自由旋转的圆柱形约束,其轴向移动以恒定的速度,一个动作回忆说,弓的头发上的小提琴弦。有了这个实验装置,颤振和发散不稳定性,以及粘性对临界载荷的不利影响,无可争议地被记录下来,从而结束了长期的争论。这一结果开辟了一个新的研究领域,具有应用前景的机械致动器,高精度刀具,或能量收集装置。
2020-02-08 physics.app-ph physics.class-ph
Alternative interpretation of the sign reversal of secondary Bjerknes force acting between two pulsating gas bubbles
已知在特定情况下,作为作用在脉动气泡之间的辐射力的次级Bjerknes力改变,例如,从吸引到排斥。本文对两个球形气泡的这种现象进行了理论讨论。本文基于对相互作用气泡跃迁频率的分析[M. Ida,Phys. Lett. A 297,210(2002)]提供了一种解释,与以前的解释不同(例如,Doinikov和Zavtrak [Phys.Fluids 7,1923(1995)])。它示出,例如,反转时发生的一个气泡是较小的,另一个是大于共振尺寸是由于第二高的过渡频率的较小的气泡,这是不能使用传统的自然频率分析。
2003-04-24 physics.ao-ph physics.class-ph physics.flu-dyn
The self-interaction force on an arbitrarily moving point-charge and its energy-momentum radiation rate: A mathematically rigorous derivation of the Lorentz-Dirac equation of motion
辐射点电荷的经典理论被重新审视:推迟的潜力,领域和电流被定义为非线性广义函数和所有的计算是在一个Colombeau代数。任意运动的相对论性点电荷在其自身场的作用下辐射的能量动量的总速率严格等于减去该场的自相互作用力。这在不改变麦克斯韦理论的情况下,解决了一个多世纪以来许多长期存在的问题。作为直接应用,给出了洛伦兹-狄拉克运动方程的明确推导,并解释了肖特项问题的根源:这是由于点电荷的正确自能不是库仑自能,而是对δ平方函数的积分,该积分产生对肖特项的有限贡献,而肖特项在习惯公式中要么不存在,要么不正确。
2008-12-31 physics.class-ph
Stray capacitances in the watt balance operation: electrostatic forces
在功率平衡中,线圈和磁体之间存在杂散电容。由于线圈中流动的电流引起线圈和磁体之间的电位差,因此必须考虑它们的静电相互作用。本文报告的结果的有限元分析的力量作用在线圈上。
2014-02-01 physics.class-ph
Observation of Brownian elastohydrodynamic forces acting on confined soft colloids
本研究结合全息显微镜与统计推断新方法,分析刚性壁附近软油滴的布朗运动,发现全新瞬态大软布朗力,对微生物输运等生命过程有重要意义。
2024-05-22 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.class-ph
Self-force on a charged particle in an external scalar field
一个带电粒子受到强大的外力会加速,从而辐射出能量,产生一个自作用力。这种现象仍然存在争议,但激光技术的进步意味着我们很快就会遇到更完整的理解至关重要的机制。术语“自作用力”和“辐射反作用力”通常被同时使用,但反映了反冲力的不同方面。对于在电磁场中加速的粒子,辐射反应通常是主要的自作用力,但在标量场中情况并非如此,自作用力的总效应可以是反摩擦的。这种自作用力的各个方面可以用时空几何学来重新解释,这种解释阐明了粒子在没有自作用力的情况下辐射的长期谜团。
2021-10-29 gr-qc hep-ph physics.class-ph
Self force in 2+1 electrodynamics
讨论了三维平坦时空中运动电荷的辐射反应问题。研究了粒子的尖性引起的发散。一个一致的正则化过程,提出了利用庞加莱不变性的理论。在考虑能量动量守恒和角动量守恒的情况下,得到了辐射电荷在外电磁场中的有效运动方程。这个方程包括了粒子自身场的影响。辐射反应由作用于自身的点状电荷的洛伦兹力加上一个非定域项决定,该非定域项提供了自作用的有限性。
2009-07-17 math-ph math.MP physics.class-ph
Asymmetric Stokes flow induced by a transverse point-force acting near a finite-sized elastic membrane
深入了解纳米粒子和靶细胞膜之间的物理相互作用对于设计用于药物递送应用的高效纳米载体系统是重要的。在这里,我们提出了一个理论框架来描述流体动力学流场所引起的点力奇点(Stokeslet)平行于一个有限大小的弹性膜赋予剪切和弯曲刚度。我们制定的弹性流体动力学问题作为一个混合边值问题,然后我们减少到一个良好的系统的积分微分方程。由此可见,剪切和弯曲是线性解耦的,因此总流动问题的解可以通过这些变形模式的贡献的线性叠加来获得。此外,我们探测的膜上的流体动力学阻力作用于附近的颗粒的效果,发现,在一定的参数范围内,平移运动附近的弹性膜,只有能量阻力剪切可以,令人惊讶的是,加速相比,散装流体。我们的研究结果可能会发现在弹性约束附近的胶体系统的微观流变特性的应用。
2020-10-27 cond-mat.soft physics.class-ph physics.flu-dyn
Radiative Reactions and Coherence Modeling in the High Altitude Electromagnetic Pulse
峰值场强为5 x 10^4 V/m的高空核电磁脉冲(EMP)携带的动量会对平均康普顿电子(相干辐射产生波形)产生阻滞力,其大小接近产生相干辐射的地磁力。减速力是由自场效应引起的。康普顿电子与由于其他电子而产生的自生磁场的相互作用解释了传播波中的动量密度;与自生电场的相互作用解释了传播波中的能通量密度。辐射的相干加法也定量建模。
2003-06-03 physics.class-ph physics.gen-ph
Axisymmetric Stokes flow due to a point-force singularity acting between two coaxially positioned rigid no-slip disks
本文从粘性不可压缩流体的定常Stokes方程出发,对位于两个同轴刚性圆盘中心轴上的Stokeslet诱导流动进行了理论研究。Stokeslet沿着中心轴定向。无滑移的边界条件被假定为保持在表面的磁盘。我们进行相关的格林函数的计算,在大部分分析,减少流场的空间评价的一维积分服从数值处理。为此,我们制定的解决方案的流体动力学问题的粘性流周围的两个磁盘作为一个混合边值问题,然后我们减少到一个系统的四个对偶积分方程。我们表明存在的粘性环形涡产生的流体域中的两个磁盘,表现在包含通过相邻的反向旋转的漩涡的中心轴的平面。此外,我们探测封闭盘上的点状粒子的缓慢动力学的影响,通过评估与轴向运动相关的流体动力学迁移率函数。因此,我们评估的适当性,常用的叠加近似,并讨论其有效性和适用性作为系统的几何性质的函数。此外,我们补充我们的半分析方法的有限元计算机模拟,这揭示了一个很好的协议。我们的研究结果可能会发现在指导设计的微粒为基础的传感器件和电动运输在小规模电容器的应用。
2020-06-10 cond-mat.soft physics.class-ph physics.flu-dyn
Radiation reaction in 2+1 electrodynamics
研究了在三维平坦时空中任意运动的点状带电粒子的自作用问题。出射波携带能量动量和角动量;辐射从源中移除能量和角动量,然后源经历辐射反应。我们将电磁场携带的Noether量分解为束缚分量和辐射分量。在重整化过程中,束缚项被单个粒子的特性吸收。辐射项与重整化的3-动量项和点状电荷的角动量项一起构成了粒子加场系统的总守恒量。它们的微分结果给出了辐射电荷在外部电磁场中的有效运动方程。在这个积分微分方程中,辐射反应由作用于自身的点状电荷的洛伦兹力加上非定域项决定,非定域项提供了自作用的有限性。
2009-07-17 math-ph math.MP physics.class-ph
Self interaction near dielectrics
我们计算作用在均匀介质球外的自由静电荷电荷上的力。我们将这种力视为自相互作用力,并通过将洛伦兹力直接应用于电荷所在位置的电场来计算它。我们使用两种不同的方法来正则化发散裸力:直接应用Quinn-Wald比较公理和模态和正则化。
2002-01-11 gr-qc physics.class-ph physics.gen-ph