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:     

双悬扭摆测量转动惯量及平行轴定理的实验研究

转动惯量是描述刚体转动惯性量度的重要物理量, 它具有重要的物理意义. 本文利用一种双悬扭摆的 实验装置来对物体的转动惯量进行实验研究以及对平行轴定理进行实验验证     

两种研究复摆特性实验的误差分析

本文以石河子大学理学院力学实验室为例,介绍了利用FB210C型复摆实验仪和钢板刀架复摆装置研究复摆特性的详细过程,并对两种测定结果进行对比和分析,讨论了两种实验装置的数据处理及不确定度的评定方法,分析了测量过程中的误差来源及减小误差的方法。     

如何通过测量复摆的周期计算转动惯量

本文给出一种简约可行的方法,用来计算不规则物体绕任意轴转动时的转动惯量,同时,亦可定出质心轴位置.本文讨论的内容对教学有意义.     

扭摆法验证平行轴定理实验的改进

转动惯量是物体定轴转动中的重要物理量,物体的转动惯量测量的常用方法有三线摆法与扭摆法。扭摆法通常测量物体通过质心转轴的转动惯量,所以用扭摆法验证平行轴定理一直不怎么直观,本文就是在已有的基础上进行一些改进,已达到更好、更直观验证平行轴定理。     

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。     

扭摆法测转动惯量实验装置的研究

传统的扭摆法测转动惯量多使用单线摆、三线摆等,针对传统的扭摆法测转动惯量装置的一些缺陷,比如由于产生摆动、计时方法不科学使计时结果不准确、装置不能保持在水平面上转动等造成的测量误差较大的问题,研究制造了一种新的实验装置。这套装置用涡卷弹簧提供扭摆的动力,用光电对管配合单片机进行精确计时,并且采用了变面接触为线接触等多种减小摩擦的设计来提高测量精度,使误差大大减小了。整套装置具有测量结果精确、操作简单、体积小、能测量不规则的及难以直立的物体的转动惯量、能很好地验证平行轴定理等优点。     

简易复摆和平行轴定理演示仪的研制

研制了一种简易的课堂使用的演示仪,通过数值模拟研究了复摆的运动特性,理论和演示实验的结果相互吻合.该演示仪可以演示平行轴定理和复摆的运动特性.     

圆柱体关于与对称中心轴垂直且过对称中心转轴转动惯量的简单推导方法

本文利用转动惯量的薄板垂直轴定理和转动惯量平行轴定理对圆柱体关于与对称中心轴垂直且过对称中心转轴的转动惯量进行了推导,得到了正确的结论.与文献中介绍的方法相比,该方法简化了推导过程.     

用改进的单摆实验系统与Spss标定重力加速度

对传统的单摆实验系统进行改进及调试,用电磁铁控制摆球起始状态的一致性,调节光电门至摆球所处最低平衡位置的正下端,用记时记数测速仪精准测定摆球振动的周期。通过对测量原理、不确定度的分析,引入Spss的曲线估计功能分析实验数据,得出实验系统的有效摆长复合量与摆球振动周期平方的定标曲线,并验证出有效摆长复合量与摆球振动周期的平方存在线性关系,由此标定出重力加速度,并用置信概率为95%的不确定度,对测量数据及其实验结果进行合理的分析和估算,最终得出较为合理的实验结果。     

三线摆实验现象的分析

本文从理论和实验上分别研究了三线摆在大角度摆动下的周期与角度的关系,设计制作了仪器摆动角度测量装置。实验发现了三线摆摆动过程中的平动,在实验条件下,发现平动周期约是摆动周期的5倍。我们还研究了三线摆阻尼的实验情况,推导出了在有阻尼的情况下摆动周期的公式。     

简易旋转倒立摆及控制装置的系统设计简

采用ATmega128作为本旋转倒立摆控制装置的主控芯片,通过直流电机对旋转臂进行控制,实现对摆杆的旋转控制。用编码器对摆杆旋转角度进行测量,将旋转位移转换成数字脉冲实现控制。通过对编码器设定零点,运用PID算法实现精确控制摆杆的摆动角度与状态。测试结果表明,该简易旋转倒立摆及控制装置的系统设计方法科学,具有性能稳定、抗干扰能力强、控制精确,可靠性高,节能环保等优点。     

传感器和Origin7.0软件在电脑控制韦伯福斯摆的实验研究中应用

研究用电脑控制韦伯福斯摆的实验中,用光电传感器、位移传感器和力传感器测量摆的振动周期和摆幅、角速度等及弹簧的劲度系数,由此来学习一种测量刚体转动惯量的方法。     

扭摆法测物体转动惯量的不确定度分析

扭摆法是测量物体转动惯量的有效方法,其不确定度分析是关键.本文推导了扭摆法测物体转动惯量准确的不确定度传递公式,得到各直接测量量及其不确定度对转动惯量不确定度的影响.并进行了算例分析.结果表明,扭摆法比三线摆测得物体的转动惯量的误差以及不确定度要小很多.这对实验方法的选择和仪器的研制具有重要的实际意义.     

Matlab软件在三线摆法测定圆环转动惯量中的应用

使用三线摆可以测量圆环的转动惯量,但测量的物理量较多,人工处理数据比较繁琐,且容易出错。因此,本文使用Matlab软件处理数据。把测量的实验数据输入Excel表格中,引入Matlab软件中运行相关程序后可以直接得到圆环的转动惯量,以及测量的百分差和相对不确定度,处理过程快捷精确。     

用Excel研究单摆测重力加速度实验中的随机误差分布规律

在单摆法测重力加速度实验中,为了能够快速且正确地得到摆球运动周期的随机误差分布规律,本文提出了一种应用Excel软件给出随机误差统计直方图的方法。该方法简单直观,能够加深同学对随机误差统计规律的认识。     

大学普通力学实验中单摆线弹性对重力加速度测量结果的影响

文章尝试通过不同材料的摆线来改变单摆的弹性,以研究大学普通力学实验中摆线的弹性对重力加速度测量结果的影响,同时通过多线验证探究了摆长对重力加速度不确定度的影响,相关结果在提高实验教师对单摆运动理解、把控学生探索数据的正确性方面具有一定的意义.     

外力驱动的混沌摆实验仪在研究混沌效用上的应用

依据非线性动力学混沌理论,采用受外力驱动的转动马达装置,依托PASCO系统的数据采集软件,开发了适应大学物理实验的受外力驱动的混沌摆实验。探讨了新型基于外力驱动的混沌摆实验仪在研究混沌效用上的应用,实验发现利用该装置可以直观的研究系统的初值敏感性,奇异子现象等,操作简单、直观、灵敏度高,实验除了具有实际应用价值外,同时适合在高等学校大学物理基础实验中开设出相应的实验教学内容。     

三维OOC编解码器的设计与实现

以OOC编码为基础,利用素数跳频技术,提出一种三维无线光CDMA编码方案.这种编码方案使码重为p的OOC码的容量提高了p2(p-1)2倍,互相关峰值仍为λc.,自相关旁瓣峰值仍为λa..利用法拉第效应和光纤光栅技术设计了编解码器,由于光纤光栅和旋光器的空间位置不同,则光脉冲经过的距离不同,所以每个光脉冲的时间延迟不同,则不同偏振,不同波长的光脉冲在时域上分离,并利用压电陶瓷控制光栅的中心波长和可调谐磁场强度来控制旋光器中偏振方向,实现灵活变址.