用可逆摆测重力加速度的建议

可逆摆测重力加速度实验的关键是调节摆锤A到某一位置，如图1所示，使该摆不论悬挂在O1点还是O2，其摆动周期T1、T2相等，确定A锤的位置有如下两种方法．     

利用等值单摆长研究漏摆周期的变化规律

利用等值单摆长,考虑漏摆尺寸对周期的影响,推导了圆台形漏摆的周期随流体下落高度变化的规律.发现当液面下降时,漏摆的周期先增大,达到极大值后再减小;漏摆内流体密度越大,周期最大值越大.推导方法可以推广至其它旋转体,比如圆锥体、圆柱体等.利用级数法分析表明漏摆的周期变化主要由其自身性质(摆长、摆锤尺寸等)决定,当摆长远大于摆锤自身尺寸时,漏摆质量变化的影响可以忽略,可以用作单摆等周期运动的演示.最后实验验证了圆台形漏摆周期随高度的变化规律,与理论推导结果一致.     

“金割”效应物理摆中共轭点的妙用

所谓"共轭点"，即为等周期共轭点，是复摆实验中常用的测量点.由我校陆正亚教授研制的"金割"效应物理摆主要是用"黄金分割率"优选周期的极值点，笔者发现该摆的共轭点则显得尤为重要，用法也非常巧妙.图该摆是由一带有刻度长为L的直杆上套一质量为。并可上下移动的摆锤组成，直杆一端挂在支架的刀口上作为摆的支点（如图）.当。移至距支点为X处时，若摆角很小，可以证明摆的振动周期为式中人是摆的质心在支点时的转动惯量，工。是摆的质心在支点时摆锤与支点的距离.若令h=X-X0，则对（1）式求导，由dT／dh可求得当T有极小值Tmin。时式中…     

利用 Tracker 软件分析单摆测定重力加速度

Tracker 软件是一种广泛使用的视频分析软件,通过分析物理实验视频,追踪研究对象的运动轨迹,以 简洁、高效的数据分析手段揭示物理现象背后所隐藏的物理规律. 利用 Tracker 软件分析了单摆测定重力加速度的 实验视频,通过自动追踪摆球运动的轨迹,精确测得了单摆运动的周期和重力加速度     

共振法测刚体转动惯量的研究

文章基于共振原理,将三线摆和单摆结合起来,利用共振状态下的单摆周期等效于三线摆的周期,将单摆的周期公式代入三线摆求转动惯量的理论推导式中,消掉重力加速度g,达到计算不用考虑g值的目的。     

单摆振动周期计算中的一个问题

单摆当摆角0<5°时,其振动周期T=2π,其中g为摆所在位置地球表面附近处的重力加速度,因为对地球而言,表面各处重力加速度值变化不大可近似为常量即g=9.8m／s2,故常说单摆的周期只取决于单摆自身的性质,但是应当指出的是,只有当单摆的悬挂点相对地球静止时,上述结论才是正确的.如果出现较为复杂的情形,则上式中的g就不再是重力加速度g,而应理解为"表观重力加速度     

微幅摆重力加速度仪的设计

微幅摆重力加速度仪采用容栅尺位移传感器测量摆长变化量,提高了测量精度,避免了摆球尺寸及重心偏移量的影响,微摆幅设计与高精度的计时装置,能使该仪器更准确地测量单摆的摆动周期,提高重力加速度的测量精度.     

复摆测g实验的分析

在复摆测定重力加速度g的实验中,要利用式g=4π~2 L/T~2计算g的数值。L是等值摆长,T是振动周期,必须调节摆锤B的位置,使复摆正挂的周期T_1曲线与复摆倒挂的周期T_2曲线能够相交。实验中采用“逼近法”寻找T_1曲线与T_2曲线能够相交时摆锤B的合适位置,这是不容易的。而且即使T_1曲线与T_2曲线能够相交,还存在着什么时候实验的精确度更高的问题。本文针对以上问题进行理论上的推导分析,得到一些对复摆实验中复摆的设计和实验有用的结果。在摆角较小时复摆的振动周期:     

摆杆和摆杆座质量对复摆实验的影响

通过理论分析证明复摆实验装置中摆杆和摆杆座质量对实验的影响,指出在摆杆和摆杆座的质量不能忽略的情况下,由摆杆、摆杆座和摆锤组成的刚体并非固定刚体。针对现有的刚体系统重新设计实验方案,推导出利用该装置测量重力加速度的理论公式,实验结果证明该方案切实可行。     

基于电磁感应原理的单摆法测量重力加速度

本文将单摆法与电磁感应原理相结合,用永磁球体作为摆球,并且在其正下方放置多匝线圈.当摆球做简谐运动时,线圈内部磁通量对应地发生周期性变化,从而产生周期性的感应电动势.使用滤波器模块过滤噪声,并利用示波器采集周期性信号.通过判读电动势信号即可准确获取单摆的周期信息.进一步通过改变摆球和线圈之间的相对高度衡量电磁阻尼对于测量的影响,发现测量的周期与相对高度无关,说明电磁阻尼是可以忽略的,这与半定量分析结果是一致的.本文测量的重力加速度实验值与本地参考值有很好的一致性.     

基于编码器的复摆设计与实验研究

针对复摆实验,设计了一种基于编码器的复摆实验装置。该装置将摆锤和多孔摆结合起来,可以采用多种方式对重力加速度、转动惯量进行求解,并验证了刚体的平行轴定理。在实验过程中,采用Matlab进行最小二乘法线性拟合,创新性地完成了对重力加速度的求解和平行轴定理的验证。实验结果表明,相比于传统的复摆,该装置更为简便,精度更高。     

基于智能手机磁性传感器测量重力加速

介绍了利用智能手机测量重力加速度的方法.该方法利用智能手机的磁性传感器和Sensor Kinetics App研究了双线摆的运动规律,通过Sensor Kinetics App绘制出"磁场强度-时间"图像,通过该图像计算出振动周期,并使用Origin对振动周期和摆长使用最小二乘法进行线性拟合处理,最终通过拟合直线斜率求出重力加速度.     

用单摆测重力加速度的改进

1 实验概况 由单摆振动周期公式可得,所在地重力加速度由公式 实验中单摆不可能完全符合单摆模型的要求.为了减小各种不符合因素对单摆周期的影响,常规的学生实验总要求轻质细绳的长度超过1m.球形重物(摆球)直径小于1cm,摆角小于5°.     

ZY型单摆仪

ＺＹ型单摆仪王舟远（云南工学院基础部６５００５１）单摆测重力加速度是物理实验中的基础实验，要求学生用多种摆长进行振动周期的测定．现有仪器和方法是通过移动摆球位置实现改变摆长，这不仅费时费力，也难做到随意选取摆长和摆长测量的准确．由于摆球位置变动，需移...     

开特摆测g实验的研究

根据开特摆的物理模型，用解析的方法，确定能使T-X曲线和T'-X曲线相交的大摆锤位置变化范围及在交点处小摆锤的位置，并由此给出调节摆锤位置的一冲方法．     

单摆振动周期与摆幅的相关性

在初等物理直到大学的普通物理中,单摆作为在保守力场中运动的一个典型例子,常被引用．所谓“单摆”,亦称“数学摆”,是一个上端被固定,由不能伸长的,而质量可忽略不计的细线或杆的下端,悬挂一个质量为ｍ的小球（可当作质点）的运动系统．当它仅在重力ｍｇ作用下,于铅直平面内摆动时,如果摆幅很小,则它的振动周期为：Ｔ＝２π,（１为悬线总长度）与摆幅无关．而且,实验上如果测定了ｌ和Ｔ,就可以求出重力加速度ｇ．可是人们往往忽略了这个公式的导出,有一个先决条件,那就是摆的振幅必须很小．事实上,单摆的振动周期,是与摆…     

单摆周期随重力加速度改变的模拟实验

最大偏角小于或等于5°的单摆,因其运动近似为简谐振动,故可称做简谐单摆.这种摆具有等时性,它的周期公式可写成:T=2π(l/g)~(1/2).由于当地的重力加速度一般为恒量,因此周期随重力加速度而变化的规律,就难于通过实验演示反映出来.这里介     

非惯性系中单摆周期研究

 高中物理“单摆”的考查重点是单摆周期的计算,其中尤以在匀变速运动系统中的单摆周期的计算为难点。传统方法是求出单摆的等效重力加速度ｇ′,代入周期公式Ｔ=2πｌ/ｇ′即可。而等效重力加速度ｇ′的求法是:先确定单摆在系统中的平衡位置,然后求出平衡位置时摆线对摆球的拉力Ｔ′,最后确定ｇ′,ｇ′=Ｔ′/ｍ,ｍ为摆球质量。上述方法能有效地解决问题,但其物理意义不明显。本文拟从动力学角度出发,在非惯性系中讨论此问题。首先就一般情况,得出一个普遍适用的公式,然后对几种特殊情况加以分析。1.沿倾角对α的斜面匀加速上滑的非惯性系实例:放在沿斜面匀加速上滑的小车中的单摆。     

一种有趣的电磁感应摆

介绍了一种有趣的电磁感应摆,该摆利用电磁感应现象中出现的磁力作为策动力,利用电子开关电路控制策动力出现的时间,使摆锤在一个全振动周期内受到4次策动力的作用,从而使得该摆能够不停地摆动下去产生"永动"效果,并详细介绍了它的工作原理和制作方法.     

一种用三线摆测量重力加速度的方法探讨

重力加速度的测量在大学物理实验教学中占有重要地位,它能加深学生对于运动和力的理解。本方法利用智能手机集传感器和处理器于一体的特点,开发了专门的滤波算法和手机应用,实现了数据输入,周期采集和数据处理一体化的功能。相比起原有的三线摆测量重力加速度或者物体转动惯量的实验,大大简化了实验步骤,降低了对于实验器材的要求,能够让学生直接抓住物理实验背后的物理本质。实验证明智能手机测量具有与传统毫秒计时器方法相同的精度,实验条件的改变并不会显著影响智能手机的测量结果。