减小单摆测重力加速度误差的方法

单摆周期当θ<5°时,取零级近似,单摆周期公式为T =2π(l/g)~(1/2).由此公式用单摆测当地的重力加速度而引起的系统误差是不可避免的.而各地区的重力加速度值随地区的纬度和相对海平面的高度不同差异很小,近两极处的g值(最大)与赤道附近的g值(最小)相差也仅约1/300.用单摆测出的g值要反映出这些差异,这就要求g的     

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     

对"等效重力加速度"的质疑

单摆做简谐运动时，其振动周期T=2π√l/g.其中l、g分别为单摆摆长和单摆所处位置的重力加速度．在高中总复习阶段复习单摆时，很多教师经常会为学生讲解或布置诸如单摆放在固定光滑斜面上、竖直或水平加速的装置中、匀强电场或匀强磁场中等一些变形题目，来求解上述新情景下单摆的振动周期，以加深学生对单摆振动规律的认识，并培养学生的知识迁移能力．然而，有很多复习参考书为学生提供了一种解答方法，即在求解上述新情景下单摆的振动周期时，只需用新情景下的等效重力加速度g’代替原来单摆周期公式中的重力     

单摆周期公式的讨论

学生对单摆周期公式T=2π／L/g都能理解，但对“变形单摆”问题感到束手无策．本文就“单摆的摆长”和单摆的“等效重力加速度”做一阐述，从而导求出运用单摆周期公式T=2π／L/g的一般规律．     

问题解答

问:高二課本上“單擺的振动周期当振幅很小时与振幅无关”这个結論应如何解釋?是怎样得來的?單擺的振动周期公式T=2π(l/g)~(1/2)是怎样得來的? 答:这个問題的中心在于,当單擺的振幅很小时可以看成是簡諧振动,而簡諧振动的周期是与它的振幅無关的,因此單擺的振动周期当振幅很小时与振幅無关。而且从簡諧振动周     

空碗变鱼

单摆的周期公式T=2π√l/g适用于惯性系，即单摆的悬点相对地面处于静止状态或匀速运动状态，而不适用于非惯性系，当单摆的悬点有加速度时怎样求周期呢?下面介绍用“惯性力”求其周期。     

单摆法测重力加速度的研究 普遍的修正公式

用单摆来测定重力加速度,其计算公式为g=2π~2(l/T~2) <1><1> 式是一个近似公式。由于空气的浮力、阻力、悬线的质量、摆球的质量分布、摆角的大小、秒表和米尺的系差等环境、条件、仪器的影响,如仍用<1>式计算重力加速度g,就必然会给测量结果带米不可忽视的系统误差。将上述因素都考虑进去,其修正公式为g=4π~2(l/T~2)(1 ζ) <2>式中 <3>如图所示,单摆也可以看成摆球绕O点的     

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     

也谈数字毫秒计的改进

用单摆测定重力加速度是普通物理力学实验课中最基本的实验内容之一。传统的做法都是采用停表测量周期:实验者数振动次数、人工控制停表。但是,由于停表的精度不高,人工判断周期的始末并按动停表带来的误差较大,这就使得实验结果的误差很大。     

摆角对单摆周期的影响

1引言利用单摆周期公式T=2π测量重力加速度的实验中,要求摆角小于5°以减小误差．但是摆角的大小对单摆周期到底有什么影响?下面用能量守恒的方法来研究在保守力的作用下自由单摆(忽略阻力)的周期．     

对教改的点滴体会

一、关于少而精有一些同志,总是企图把好事一天作完。他们的愿望是好的,但是他们的教学是脫离实际的。例如,在高中物理教学中,在讲离心力时,除了讲反作用离心力以外,总要补充惯性离心力。讲单摆时,总要去推导公式T=2π(L/g)~(1/2)。甚至讲蓄电池时,也要大讲充电过程和放电过程中     

带电单摆的振动

位于重力场中的单摆,在摆角小于5°时,作简谐振动,其平衡位置为摆球静止时的位置,振动周期为T_o=2π√(L/g). 若将此单摆小球带上 q的电量,摆绳为绝缘细绳,置于匀强电场或匀强磁场中,其摆动是否仍是简谐振动?它的振动周期与不带电时的振动周期相比较有何改变?分析如下: 1 在匀强电场中 1.1 当把带电单摆放在如图1的匀强电场中带电摆球所受力有三个,一是细绳的张力,二是重力,三是电场力.由于电场     

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:     

傅科摆运动规律的研究

先写出傅科摆动力学微分方程;接着证明傅科摆只在地球两极处正则动量守恒,并求出傅科摆的vθ,vψ与θ关系式;然后通过数值模拟发现一个有趣的现象,即傅科摆在水平面的振动形成"拍"现象,在竖直方向上振动周期为Tz=π√R/g;最后给出傅科摆振动近似解,得到傅科摆进动周期Tψ=2π/ω0sin λ;并给出傅科摆进动轨迹闭合周期...     

单摆振动定律教学的改进

教材中,关于单摆振动定律的教学,首先通过演示来得到:1)单摆振动的等时性,2)振动周期跟摆球的质量无关,3)振动周期跟摆长的平方根成正比;其次,介绍从理论上得到并由实验证实的结论,振动周期跟重力加速度的平方根成反比;最后提出惠更斯研究确定的关于单摆振动周期的公式:     

纵波示波器

一、原理:传播纵波的媒质中各点是在沿着波的传播方向做简谐振动,并且在传波方向,每隔一定的距离的各点,它们的相差是相同的。假设距离一固定位置O(例如振源的平衡位置)为x_0的某点A的质点以α为振幅沿与O点距离的方向做简谐振动,则它在任意时刻t对O 点的位移可用下式表示: x=x_0+α·cos((2π))/t[t-x_0/v], 此处T为质点振动的周期,v为波速。又因 v=λ/T,((2π))/T=ω, ∴x=x_0+α·cos[ωt-2πx_0/λ] 此处ω为角频率,λ为波长,振源自平衡位置开始作余弦式振动。由此可以看出:在x_0处的     

单摆测定重力加速度实验的改进

用单摆测定重力加速度实验不仅是高中物理教材中的学生实验,而且是许多大学的普通物理实验的项目。该实验具有原理清晰、设备简单、操作容易的特点。不足的是学生普遍感到难以准确测量单摆的摆长。为了解决这个问题,我们利用了焦利氏秤。不仅避开了测量摆长的困难,而且提高了实验的精确度,具体方法如下。如图所示,在焦利氏秤(F)的A点系一摆长约120cm的单摆;B为一夹子,可夹住摆线,以改变单摆的摆长。调节焦利氏秤的旋钮E,使单摆的摆长BC约为100cm。设此时的摆长为L_1,则有 T_1=2π (L_1/g)~(1/2) (1) 测出此时的周期T_1,记下游标(D)读数x_1。松开夹子B,调节旋钮E,使单摆摆长为     

用“渐进法”测量单摆的周期

利用测定单摆振动周期T_0求重力加速变g是一个基本的实验。一般常测量几十乃至几百个周期的时间间隔,再除以振动次数n,即可得到较精确的周期值。但实验者在累计振动次数时常因疲劳而数错振动次数,于是产生较大的误差。采用“渐进法”则可以数较少的振动次数来获得较高精度的周期值。其原理是:先测定n_1个周期的时间间隔t_1,一般取n_1值较小(如n_1=30),由此     

影响单摆实验的因素及改进方法

用单摆测定当地的重力加速度和单摆振动定律的验证,很容易做.下面谈谈影响单摆实验的几个因素及其解决方法.1 用单摆测定当地重力加速度 可见,g的测定主要取决于l和T.因此,为了提高实验的精度,在测量过程中必须注意以下几个方面.     

最大强度原理与T=0的标量粒子的分类问题

实验上已发现了很多同位旋为零的π-π共振态,如ABC(317MeV/c~2),σ(395MeV/c~2),π-π(520MeV/c~2),ρ_2~0(780MeV/c~2)和π-π(922MeV/c~2)等等。根据Bose统计性的要求,这些T=0的π-π共振态其自旋只能取偶数值。 根据Chew和Frautschi提出的最大强度原理,Pomeranchuk轨迹是最高的一条轨迹。又因为dJ/dm~2≈1(BeV/c~2)~(-2),因此自旋J≥2的粒子其质量m必须大于1000