弹簧质量对振子振动周期影响的实验研究

通过对有弹簧质量弹簧振子的振动实验,分析研究弹簧振子振动周期与弹簧质量的关系,并提出"轻质弹簧"实验中的振子质量与弹簧质量关系.     

弹簧参与的微小振动一定是简谐运动吗

振动和波动是生活中的一种非常普遍而重要的运动形式,其中简谐振动是最简单、最基本的运动,弹簧振子是研究简谐运动的最基本模型.在研究弹簧参与的微小振动时,部分学生不能很好的判定弹簧参与的微小振动是否为简谐运动.本文讨论了系统作简谐运动的充要条件,并通过4个具体例子详细分析了弹簧参与的微小振动.     

滑动摩擦力作用下弹簧振子的振动

对在粗糙水平面上作振动的弹簧振子进行研究,探讨该弹簧振子最后停止的位置,估算了弹簧振子的振动总次数,得出弹簧振子的相轨迹.     

弹簧系统能量计算

给出了在弹簧质量不能忽略的情况下,弹簧振动系统能量的一般表达式和两种简化式,所得结论简单易用,物理意义明确．     

弹簧质量对振动的影响

给出了弹簧质量不可忽略的弹簧振子系统的振动解，导出了弹簧的有效质量的渐近级数表达式、指出振动呈拟周期性。     

弹簧振子振动特性的计算机实时测量

通过力传感器和距离传感器测量弹簧振动时的力学量，并用计算机分析弹簧振子各力学量之间的关系，实现对弹簧振动特性的实时测量，为深入认识机械振动的特性提供了有用的实验手段     

竖直振动弹簧的质量对振动周期的影响

对竖直振动的弹簧系统进行了理论分析,得出振动频率与弹簧自身质量及振子质量的关系满足tan(√m1/kω)√m1/kω=m1/m2,在弹簧的固定点用力传感器对力的变化进行了测量,实验结果与理论分析相一致.     

双弹簧振子在竖直方向的自由振动研究

采用数值模拟方法研究了对称双弹簧振子在竖直方向的自由振动,揭示出这类振动的性质随系统参数及振幅的变化规律,丰富了弹簧振子振动的研究.     

弹簧振子振动的探讨

对于弹簧振子的振动,通常只讨论其纵向振动,横向振动由于其恢复力与位移不成正比,不是简谐振动,并且难以求得其振动规律的解析解.通过数值计算的方法可以得到在玩具弹簧和小振动条件下,横向振动的规律.     

改进DIS实验系统中的“弹簧振子的振动图像”实验

对DIS实验系统中的"弹簧振子的振动图像"实验中存在的不足进行了改进,实验引入气垫导轨,减少了外界对弹簧振子的影响,得到了较为理想的弹簧振子的振动图像,并提高了原实验的精度和趣味性.     

利用DISLab进行弹簧振子简谐运动实验条件的研究

利用DISLab研究弹簧振子简谐运动中力和位移随时间变化的关系,发现弹簧在振动过程中回复力存在滞后现象.本文通过设计实验,研究了弹簧的劲度系数、振子质量和振幅对回复力滞后的影响.     

关于弹簧振子振动周期的讨论

本文讨论了在“简谐振动的研究”实验中，弹簧质量对振动周期的影响。推导出了弹簧的有效质量，得到与实验相符的振动周期公式。     

几何外形和疏密分布对弹簧有效弹性常数的影响

本文首先通过理论推导,建立了计其本身质量的旋转体弹簧所满足的波动方程,运用能量法给出振动弹簧的有效弹性常数。然后导出了弹簧本身质量忽略不计的极限情况下弹簧有效弹性常数的表达式。最后运用泛函极值原理简单讨论了在固定材料以及外形下弹簧圈的疏密如何分布,使弹簧达到最大有效弹性常数的最优化模型。     

磁性弹簧振动研究

本文研究了＂磁性弹簧＂（两个细长磁铁相向放置）在气垫导轨上的振动情况,对＂磁性弹簧＂的受力情况和振动周期等物理量的研究表明,理论计算的预测结果与实验测量基本一致.本实验的研究对磁体及静磁场间的受力分析计算以及磁性弹簧的应用具有重要意义.     

失谐耦合摆运动规律的研究

利用拉格朗日方法,理论上分析了失谐耦合摆的运动规律,并从实验上观测了弹簧的倾斜因子ε对双摆振动角频率的不同影响,确定了弹簧向下偏离平衡位置时较向上偏离时对两摆角频率的影响大,通过改变弹簧的倾斜因子可以连续调节摆的振动规律。在此基础上,研究了双倾斜弹簧连接双摆时对双摆运动规律的影响。     

对称非线性弹簧振子的振动周期的级数解

用积分法求出了对称非线性水平弹簧振子的振动周期的级数解,并对所得结果进行讨论,得到了线形弹簧振子的振动周期以及x~3振荡器的振荡周期.     

弹簧螺旋摆系统非线性振动的理论研究

运用牛顿第二运动定律对弹簧螺旋摆系统建立了模型方程,该方程为一组非线性微分方程,表明该系统具有复杂的非线性特征.理论分析表明,当系统固有的振动频率和摆动频率之比为2时,自由振动的弹簧螺旋摆系统存在内共振现象,数值求解结果证实了这一结论.并认为在一般情况下,弹簧螺旋摆系统的自由振动可能是准周期的.     

对称非线性弹簧振子的周期特性

通过计算机编程(Quick Basic)描绘对称非线性弹簧振子振动的特性曲线,使难懂的物理过程变得直观、形象。对称非线性弹簧振子的振动是一种周期性振动,但不是严格的简谐振动,其振动周期随非线性系数、振幅的变化而偏离简谐振动的周期。     

基于Mathematica的弹簧摆内共振现象研究

利用Mathematica软件模拟弹簧摆的内共振现象,得出了弹簧摆的运动轨迹、振动曲线和能量曲线,计算机模拟的结果与实验结果相吻合.     

实数编码自适应遗传算法在弹簧振子实验中的应用

在普通物理实验教学中,提出了用实数编码自适应遗传算法构建弹簧振子振动周期经验公式的新方法。利用遗传算法拟合弹簧振子振动周期的实验数据,不但可以得到高精度的振动周期公式,加深对物理理论的理解,而且有利于培养学生的综合研究能力和科学探索精神。