相对运动速度论文

相对运动速度论文（精选3篇）

相对运动速度论文 第1篇

这种“速度”是一种心理感觉, 一种内在感受作用于心理的结果。事实上, 速度起着一种平衡的作用, 速度是我们身处不同空间的公正裁判官。当我们享受快乐的时候, 时间加快了;当我们焦急万分等车的时候, 时间静止了。速度在总体上平衡了这两种环境的得失, 在这个意义上说, 天堂也并不优于地狱。

樱花的绚烂是有代价的, 那就是要在极短的时间里将生命完全绽放———速度之于樱花是极快的。同样, 梅花也是在极短暂的时间里耗尽了生命的精华, 但是在心理上给人的感觉却是梅花和严寒争傲了一冬。———这其实是两种不同的人生观。不过, 如果让人们自由选择在天堂或地狱生活相同一段时间的话, 相信绝大多数的人会选择天堂而不是地狱, 尽管后者的时间“延长”了。

天堂和地狱当然是两种极端, 然而, 在这个五味杂陈、喜怒哀乐俱全的人世间, 我们是否可以反过来说, 速度越快我们越幸福, 速度越慢我们越悲伤?很明显, 答案是否定的。这里的“速度”不是内在的感受, 而是外在的强加, 不是作用于心理的, 而是作用于生理的, 不是目的论的, 而是工具论的。它的加快, 不是身心愉悦所感受到的快, 而是生活节奏的快, 是火车的快, 是飞机的快。

一些生活设施物理速度的加快带来了很多便利, 这是毋庸置疑的, 这是进步。但物理速度的加快并不见得就能给人提供内在的愉悦和幸福;相反, 物理速度虽慢却有可能给人一个内在平和的心境, 从而让人感到心灵深处的平静、祥和———一种内在的幸福。这就是浪漫主义的起源。力, 运动, 速度, 这三种东西改变了整个世界的面貌, 也正在并将继续改造着人的心理世界的面貌。然而, 浪漫主义者发现这些东西虽然用技术和工具理性改变了世界, 但它们的“速度”却给人心的内在“速度”带来了紊乱。他们觉得, 田园牧歌式的乡村反而更能安放人的心灵, 给人以慰安。然而, 事实上, 那不过是一种心理补偿, 因为那个乡村是被诗意化而过滤掉了悲惨困厄的。

物理速度的加快, 表现于世界的具体征象是现代化的程度。因此, 速度成了一个尺度。在中国, 从东部到中部再到西部, 存在着三种不同的速度:快慢程度从东到西依次递减。这三种物理的速度区分了后现代、现代和前现代三个不同的“时代”, 然而却无法区分人们的“幸福指数”。

如何正确理解“相对运动趋势” 第2篇

众所周知，准确判断静摩擦力是否存在是高中学生颇感困难的问题，这是因为“相对运动趋势”是分析判断静摩擦力是否存在的关键，因此，静摩擦力的准确判断问题实质上也就是对“相对运动趋势”的理解问题了.

所谓“相对运动趋势”，就是想有相对运动，但没有实际的相对运动(但物体对地不一定没有运动).

更确切地说，没有相对运动的时刻为相对速度为零的时刻，想有相对运动的时刻为相对速度不为零的时刻.根据加速度的概念可知，在想有相对运动的过程中，两物体必有相对加速度，所以，“相对运动趋势”就是指相对加速度，趋势的大小就是指相对加速度的大小.

其次还需明确：“想动加速度”[1]的概念，是指除静摩擦力以外物体所受的所有外力在想动方向上的合力所产生的对地的`加速度.

由以上所谈到的“趋势”和“想动加速度”可知：要使物体间没有“趋势”，则只需将另一个物体想方设法使之具有上面所谈到的“想动加速度”即可，这样它们之间就没有相对加速度，也就没有相对运动趋势，故也就没有静摩擦力.所以，把相对运动趋势理解为相对加速度并用它来判断静摩擦力是否存在，既准确又科学.

若物体间的相对加速度为零，则两物体间必存在着静摩擦力;相对加速度越大，则趋势越大，静摩擦力也就越大.

若物体间的相对加速度为零，则趋势为零，静摩擦力也为零.当两物体间的静摩擦力为零时，又有两种情况：

(1)可以是两物体间的摩擦因数为零.

(2)当两物体间的摩擦因数不为零时，只要两物体间的相对加速度为零，则静摩擦力照样为零.

故正确理解“相对运动趋势”，利用相对加速度是否为零，分析、判断静摩擦力是否存在是学生容易掌握的一种好方法.

例 在一个倾角为θ的传送带上有一个质量为m的工件，工件与传送带始终保持相对静止，则下述结论正确的是

A.当传送带以加速度a向上加速运动时，工件所受摩擦力沿传送带向上，大小为ma

B.当传送带匀速向上运动时，工件不受传送带的摩擦力

C.当传送带匀加速向下运动时，工件所受摩擦力的方向一定沿传送带向下

D.当传送带匀减速向上运动时，工件所受摩擦力的方向可能沿传送带向上

分析 因为工件对地的“想动加速度”大小为a=gsinθ，方向沿传送带向下.所以，当传送带匀加速(a=gsinθ)向下运动，或匀减速(a=gsinθ)向上运动时，工件与传送带的相对加速度为零，所以，这两种情况下工件不受摩擦力.利用“相对运动趋势”就是对相对加速度的分析结果可知：供选答案A、B、C均不正确.对于供选答案D来说，则传送带的速度方向沿传送带向上，而加速度则

相对运动人工雷达标绘研究 第3篇

关键词:船舶;相对运动;运动要素;标绘

中图分类号:U675 文献标志码:A文章编号:16717953(2009)04000704

Research on Radar Plotting of Relative Motion

XIAO Zhongming,ZHANG Yuxi,LI Guoshuai

(Navigation College, Dalian Maritime University, Dalian 116026,China)

Abstract: This paper calculate the ship′s movement elements through the analysis of ship′s motion, by using relative motion plotting, and draw some important conclusion on navigator′s pre-action corresponding to ships from different bearings. Finally, state some special circumstances during relative motion plotting , in this paper, the tangent selective mode, which is an important reference for the ship′s navigatorswas provided.

Key words: ship;relative motion;movement elements;plotting

在任何能见度,特别是在夜间和能见度不良时,驾驶员可使用雷达在较远距离上发现目标,为估计局面和碰撞危险留有足够的时间,并对测到的物标进行雷达标绘或其相当的系统观察。一般在采取避让行动之前,进行雷达标绘以获取正确的避让措施,判断避让效果。笔者在学校的教学过程中,一直探索研究,得出一些心得体会,以供人工雷达标绘相关研究者参考。

1 基本概念

1.1 船舶运动

船舶真运动是以地球为定坐标,船舶对于地球的运动;例如:雷达标绘中包含我船的真速度V0、他船的真速度Vt和船舶相对运动Vr。船舶牵连运动就是我船对于地球的运动即我船的真速度V0。船舶的真运动,相对运动和牵连运动三者速度矢量关系为:

Vt=V0+Vr

1.2 运动要素

船舶的运动要素包括航向、航速、DCPA和TCPA。最近会遇距离DCPA衡量了两船是否会导致碰撞的标准。到达最近会遇点的时间TCPA是判断两船潜在的碰撞危险程度,也就是说即使两船DCPA为0,如果TCPA为无穷大,那么两船不会发生碰撞危险。

1.3 相对运动线

是在我船相对运动显示方式的雷达上观察到的他船相对运动轨迹,是不同时刻他船观察点的连线。不要错误地认为是他船的实际运动方向的MA3,而是视觉上的相对运动轨迹A1A3。

2 相对运动人工雷达标绘

笔者结合理论知识和教学过程中的体会,总结出2个原则:1)自始反航向终连;2)中心不变。原则一是指如何画出前面提到的矢量三角形,如图一①所示,图中 A1 、A2、A3分别为在t₁ 、t2、t3时刻在相对运动显示方式的雷达上观察到他船回波,A1A3连线为相对运动线,A1称为始点,A3称为终点。“自始反航”可理解为从始点A1沿我船航向线的反航向作我船在t₁t3时间段的航程,末点记为M。“向终连”可理解为由点M向终点A3连接。这样,船舶运动矢量三角形就画好了,T同时满足上述的速度矢量关系。其中MA1方向为我船航向,A1A3方向为他船相对运动方向,MA3方向为他船航向。原则二是指当我船或(和)他船采取避让行动后,中心点N在构成新的基本矢量三角形过程中保持不变的位置。变化的只是基本矢量三角形中的两个观察点B1、B3。如图一②所示,图四中③、④、⑤类似。

图一②为我船改向,他船保向保速,

图一③为我船变速,他船保向保速,

图一④为他船改向,我船保向保速,

图一⑤为他船变速,我船保向保速,

具体画法可参照本文的参考文献[1]。

3 常见问题的相对运动作图法

3.1 求他船的运动要素

例1文献[1]:本船航向 180°,航速 12 kn,测得目标船回波:

2340 右舷 46.5°距离 8 4 n mile

2346 右舷 46° 距离 6.3 n mile

求:1)目标船的航向及航速。

2)2346时保持 2 n mile会遇最近距我船应右转多少度?或减速至多少节?

3)2346时采取向右转向和减速哪一种措施可以先通过?

作图步骤(见图二):

1)根据雷达观测资料,在雷达标绘图上标定目标船在2340和2346时刻的观测点A1、A3。

2)连接点A1、A3,得相对运动线A1A3。

为我船和目标船初始的DCPA。

4)运用原则“自始反航向终连”画出矢量三角形ΔMA1A3。

5)在ΔMA1A3中,求出目标船的航向084°及航速16 kn。

6)根据第2问要求,在2346时(即A3位置处)向离我船2 n mile的圆作切线,切点为P′,即为新最近会遇点,则A3P为我船避让后的新相对运动线。

7)延长PA3,运用原则“中心不变”,以点M为圆心,为MA1半径作弧,交延长线PA3于点A1′,得新的矢量三角形ΔMA1′A3,∠A1MA1′为转向角ΔC,测得为40°。

8)延长线PA3与MA1交于点A′′,的新的矢量三角形ΔMA1′′A3,求出本船新航速为6 kn。

9)从图二中可以看出,2346时我船右转40°或减速至6 kn的新相对运动线一致,都在A3P上,不同的是相对运动速度Vr不一致。

TCPA转向=A3P′′×6=14 min;

TCPA变速=A3P′′′×6=21 min

则我船右转先于我船减速行动。

3.2 行动后新的DCPA

例2文献[1]:本船真航向080°,航速10 kn,雷达测得两船的真方位和距离如下:

A船 B船

1400 TB 115°——11.0′TB 170°——9.5′

1406 TB 115°——9.0′TB 169°——8.5′

1412 TB 115°——7.0′TB 168°——7.5′

求:1)为让A船.本船与A船相距6 n mile时右转,拟保持2 n mile的DCPA,应改驶的新航向。

2)1415 得知B船已改驶 040°,航速为 7.5kn,求 DCPA。

3)发现与B船的DCPA太小.决定停车.若本船停车冲程为1n mile,历时9 min,欲使B船在本船前方2 n mile通过,本船应何时停车?

4)到最近点的时间TCPA。

作图步骤(见图三):

1)根据雷达观测资料,在雷达标绘图上标定目标船A的观测点A1、A2、A3和目标船B的观测点B1、B2、B3。

2)运用原则“自始反航向终连”分别画出矢量三角形ΔMA1A3和ΔNB1B3。

3)在相对运动线A1A3与6海里圆相交点A4的作与2海里的切线,然后平移至A3,运用原则“中心不变”,以点M为圆心,为MA1半径作弧,交平移线于点A1′,得A船新的矢量三角形ΔMA1′A3,∠A1MA1′为转向角ΔC,测得为47°,则我船应行驶航向127°。

4)作B船在1415时刻后12分钟内的航向与航程,即为NB3′ ,然后平移MA1′至NB1′,得B船新的矢量三角形ΔNB1′B3′,将B1′B3′平移至1415时刻点B4,以中心点O向该平移线作垂线,垂足为点PB,即为我船与B船的最近会遇点,DCPA为0.3 n mile。

5)将NB3′平移,并向与离我船2 n mile的圆作切线,然后将NB1′平移,根据我船冲程为1 n mile,仅量取平移线1 n mile与该切线和B船新的相对运动线B4PB相交,得交点N′、B5,B5即为本船开始采取停车行动处。同理根据我船冲时9 min,可计算:

N′B6=(9/60)×7.5=1.125 n mile。

6.tB4B5=B4B5B1′B3′×12=15 min,则本船停车时刻1430。

tB6PA′=B6PA′NB3′×12=9 min,则TCPA=1430+冲时+tB6PA′=1448。

4 相对运动作图的特殊情况处理

在上述问题(1)中,涉及到他船与我船在最近会遇距离2海里通过,新的相对运动线作为切线应当切于我船船首还是船尾的问题。

1)先根据《1972年国际海上避碰规则》(以下简称《规则》)^[2]中互见情况第13、14、15条,能见度不良情况第19条的"驾驶和航行规则"的规定,判断我船此时应当向向右转向,还是向左转向(变速和转向问题作图类似,见例1)

2)人工标绘

如图四①所示。若两船互见,则根据《规则》第15条的规定,我船为让路船,他船为直航船。本船应当向右转向,且避免横越他船的前方。因此,相对运动线应当切于我船船首方向。若能见度不良,根据《规则》第19条的规定,我船避免对正横前的船舶采取向左转向,即应当向右转向。因此,相对运动线也应当切于我船船首方向。

如图六②所示。若两船互见,则根据《规则》第15条的规定,我船为直航船。但一般的标绘题要求仅我船采取行动,而他船保向保速。则我船此时采取有效的协助避让,向右转向。若能见度不良,根据《规则》第19条的规定,我船也应当向右转向。相对运动线切于我船船尾方向时,我船右转小角度∠B1NB1′,即ΔCB,避让后TCPA 有限,但无危险;相对运动线切于我船船首方向时,我船右转大角度∠B1NB1′′,即ΔCB′,避让后TCPA 无限。

5 结论

人工雷达标绘需要多绘画,熟练掌握,才能在有限的时间得到准确的避让措施。海上实际,由于仪器设备的误差、观测误差、标绘误差、船舶环境、船舶惯性等影响,按标绘所得幅度采取措施达不到预期的DCPA值,需要加大幅度或联合转向和变速行动或提前行动。另外,在查核避让行动的有效性时,如果发现新相对运动线不是人工标绘时预期的,则说明他船可能也采取了行动,要仔细查核协调性,以确保与他船在安全距离上驶过让清。

参考文献

[1] 方泉根.雷达观测与模拟器[M].中华人民共和国港务监督局,1998.