用微元法推导无阻尼单摆运动任意角度下的周期公式

对单摆运动进行了讨论。通过对单摆进行能量分析,得出了单摆角频率与角度的关系式,然后运用微元法,推导出了单摆的理论周期公式。计算结果表明,所得到的单摆运动周期的理论公式与展开公式符合得很好。     

用单摆测重力加速度实验中单摆周期的测定

对用单摆测重力加速度实验中单摆周期的测定进行了研究,给出了一种基于电子秒表的自动测量单摆周期的可靠装置,改进了传统单摆周期测量的不足,提高了测量单摆周期的精度.     

大学物理教学中对大角度单摆的介绍

大学物理的教学在简谐振动部分介绍了小角度单摆,但没有介绍摆角较大时单摆的运动.利用Matlab研究了大角度的单摆运动,得到了大角度单摆的运动曲线,曲线表明,尽管摆角较大时单摆不再做简谐振动,但其运动曲线看似余弦曲线,且具有一定的周期性;文章给出了小角度单摆的相图及其与实际摆动的对比动画;对大角度单摆运动的相图进行了分析,说明在摆角较大时单摆的运动将不同于简谐振动而更加复杂.在此基础上,探讨了如何把所得结论引入到大学物理教学中,以加深和拓展学生对单摆运动的理解.     

单摆运动的实时测量

对传统单摆装置进行改进,在摆球上安装小金属探针,用软导线做摆线,在单摆下方放置带电水槽,使单摆摆动时探针在水面划动,将振动量转化为电位量,实现了单摆振动的实时测量.     

大摆角单摆运动周期的三个公式

建构出一类非线性动力学方程的近似处理方法 ,对单摆的动力学方程进行了修正 ,得到单摆运动周期的三个新结论。     

基于LabVIEW的单摆振动图像的探究实验

针对传统实验的不足,结合数据采集和虚拟仪器测量技术,开发了基于LabVIEW的单摆振动图像的探究实验装置,实现了单摆振动图像的绘制、单摆周期的测量和当地重力加速度的计算,直观地展示了单摆振动图像,提高了可视化效果和测量精度,降低操作难度,并将单摆振动图像演示实验和用单摆测定重力加速度实验进行了整合,提高了测量效率.     

两种摆运动的视频分析

利用Trakcer视频分析软件,对大角度单摆和圆锥摆的角位移数据进行拟合分析,得到了大角度单摆的准周期性规律,并精确验证了向心加速度公式.     

单摆近似周期的新形式及构造分析

通过对比单摆严格周期的级数展开式,给出了一个新的单摆周期近似公式及其修正形式.在振幅小于114°(136°)的范围内,近似公式(修正形式)的计算结果相对于严格周期的数值计算结果相对误差小于1‰.同时,对单摆近似周期的构造进行了分析.     

编写SPnenu安卓软件分析单摆视频计算重力加速度

为了增强"单摆测量重力加速度"实验的效果,编写了运动视频分析安卓应用程序-SPnenu,分析单摆视频,计算重力加速度。首先,介绍了安卓软件的组成模块;然后,使用该应用程序分析单摆运动视频中周期、摆长和视频当地重力加速度;最后,与计算机平台下的视频分析软件Tracker进行对比实验,并对误差进行了讨论分析。实验表明,将基于安卓智能手机的运动视频分析软件引入物理实验教学,有助于打破实验的时间和空间限制,减小了"周期测量"带来的误差,能实现对单摆小球运动轨迹的精确追踪记录和数据分析。     

基于MATLAB的单摆周期近似解的比较

利用MATLAB计算软件,得出了无阻尼情况下单摆运动周期的精确解,并通过图示及最小二乘原理,对文献报道的十几个单摆周期的近似解与精确解进行了比较.     

红外微位移传感器在测重力加速度实验中的应用

用单摆测量重力加速度是大学普通物理实验中的一个基础实验,测量的核心问题是如何精确的测量单摆周期,常有秒表法、光电探测器、霍耳位置传感器等方法.这些方法各有优缺点,但无法测出单摆在摆动过程中的运动情况.本文设计的基于红外微位移传感器的精密测量装置,不仅可以对单摆周期进行精确测     

利用机械能守恒求解非惯性系单摆的振动周期

由于不同的非惯性系具有不同的加速度,导致单摆在不同的非惯性系中具有不同的振动周期,所以有必要掌握非惯性系下单摆振动周期的计算.基本的计算方法是利用非惯性系动力学方程,结合受力分析求解,但这种方法既要考虑惯性力,又需要进行力的分解,比较麻烦.本文通过引入惯性力势能,给出非惯性系机械能守恒定律,并利用机械能守恒定律对处于特定非惯性系中的单摆周期进行分析计算,得出非惯性系中单摆的振动周期不仅与单摆自身属性有关,而且与非惯性系的运动加速度或角速度有关的结论.     

单摆周期的相图求法

对单摆相图作了讨论,并由相图求出了单摆的运动周期。     

单摆衍变类型的剖析

单摆作为中学物理中一个重要的理想化模型，是考试的热点，纵观考查有关单摆的问题几乎可以归纳为一个问题——单摆衍变．下面就对这一问题进行剖析。     

单摆非线性特征的研究

通过实验精准地测量了大摆角情况下单摆的摆角与周期,同时利用Matlab软件,求解了非线性的单摆动力学方程.理论模拟与实验测量的结果进行对比分析,证明了大摆角单摆具有典型的非线性特征.     

自制教具全面探究单摆问题

"单摆"是人教版普通高中课程标准实验教科书《物理·选修3-4》中第四节的内容;探究单摆做简谐运动的周期的影响因素和利用单摆测定重力加速度是本节课堂教学的重点.按照原有的实验方法只能简单地对周期T的影响因素进行探究.然而单摆知识不仅有丰富的内涵,而且应用情况复杂多变,涉及不少的知识和问题.在高中物理中,从纵向看,单摆问题既有力学知识的延伸、再现,又有力学规律     

关于单摆的振动周期和频率的讨论

本文对单摆定律的适用条件展开了讨论．文中讨论了在摆角θ＞５°的情况下，单摆周期公式的一般表达式，分析了单摆的振幅对周期和频率的影响．     

单摆周期有上限吗

讨论了单摆作微小振动时的周期与摆长的关系,给出了单摆作微小振动时周期的上限,并与几种常见的力学现象进行了比较。     

基于Simulink S-函数的物理实验动画设计

结合单摆振动仿真实例介绍了用Simulink对物理实验进行仿真建模以及利用Simulink S-函数创建动画的方法.给出了位移、角速度等振动曲线以及单摆摆动动画.体现出Simulink S-函数仿真物理实验的科学性和优越性.     

单摆系统通向混沌的道路

对受迫非线性单摆系统进入混沌的道路进行了研究,发现单摆系统的运动是极其复杂的.目前在其他系统发现的进入混沌的通道,在该系统中几乎均可找到.这是一个介绍混沌运动的典型系统.