用摆的振动演示振动图线

在师范学校物理学教课本中,讲到“摆的振动”这节课,为了说明简谐振动可以用摆的振动记录来说明,教材里所介绍的演示实验是一贮有细沙的漏斗,悬挂在可以移动的平板上方,当沙斗振动时,板若沿摆的振动垂直方向移动,就可纪录出简谐振动图线。这个演示实     

弹簧摆内共振现象的实验研究

用视频摄像和计算机技术从实验上研究了弹簧摆的内共振现象。从系统的势能出发，讨论了弹簧摆的运动规律。通过实时记录摆球的位置，得了不同初始条件下，弹簧摆振动的位移曲线、能量曲线和摆球运动的轨迹。实验结果展示了理论与实验的一致性。     

微机在三线摆实验中的应用

在三线摆测量转动惯量的实验中，利用微机的串行口来记录三线摆的振动周期。     

简单的参数共振仪

本文介绍一种演示参数共振的新方法.它是一个平面摆,其悬点在竖直方向上作简谐振动.该简谐振动是通过小马达带动曲柄连杆系统实现的,如图所示.部件包括(1)马达;(2)圆盘;(3)滑道;(4)滑块;(5)摆的悬点;(6)摆;(7)连杆到圆盘的可调接点,用来调节和确定竖直振动的振幅大小. 为了得到参数共振状态(悬点的振动频率必须是摆的频率的二倍),可以改变摆长,或者调节变阻器来改变马达的转速. 例如,在转速为60转/分时,摆长必须接近一米。如果满足了参数共振条件(这是相当容易的),便立即出现共振现象(摆的振动角幅大大增加),并且实验现象是可重复的. 我们可…     

傅科摆模拟演示装置的研制

介绍一种傅科摆模拟演示装置．该装置具有体积小、操作方便、演示效果显著、演示时间短、摆振动平面的偏转周期可人为控制以及对摆锤的运动轨迹可作永久记录等优点．     

大景深多重全息术及其应用

提出并实现服用一般Ｈｅ－Ｎｅ激光器记录的大景攀重全息术，这种技术是根据光源时间相干性的特点，在参考光上作光路补偿来扩大景深，并用旋转光楔调制两平面参考波，记录大景深物场的多重全息图，这是一种重像数可以选择的大景深多重全息术，文中给出理论分析和实验结果，理论分析与实验结果是吻合的，文中还提出了用旋转光楔实现多路多参考光编码记录的多通道大景深全息干涉计量术，这种技术可用于研究大景深物场的时间序列动态过     

偏摆对单摆振动周期的影响

偏摆对单摆振动周期的影响莫克威（长沙交通学院４１００７６）用单摆测量重力加速度的实验中，因为采用电子计时仪器，对周期测量的精度有较大提高．但是由于各种因素的影响，单摆的摆动平面或多或少地会偏离竖直平面，俗说“偏摆”，这种干扰对单摆运动周期会造成多大影...     

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。     

基于两级摆杆结构的超低频垂直隔振系统

在许多精密科学实验和测试中,对地面垂直振动的有效隔离影响着实验结果和测试结果的精度.本文提出一种全新的两级摆杆结构的超低频垂直隔振系统,在原理分析的基础上,设计并实现了该系统的样机.两根水平摆杆放置在同一竖直平面,绕各自铰链旋转,上摆杆通过普通弹簧悬挂于基座,下摆杆通过零长弹簧悬挂于上摆杆.系统通过光电探测方法检测两根摆杆的夹角作为误差信号,经过闭环控制将反馈力作用于上摆杆,使两根摆杆的夹角为零.零长弹簧悬挂点的位置与系统刚度有着密切关系,通过精细地调节弹簧悬挂点的位置,合理地设置控制参数,可以实现一个本征频率低至0.01 Hz的系统.理论上,该系统相对于被动式垂直隔振系统具有更好的隔振效果和抗干扰能力,相对于传统的主动式垂直隔振系统体积更小,结构更简单,有望应用于精密物理实验和科学研究当中.     

简易旋转倒立摆及控制装置的系统设计

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。     

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。     

超晶格量子阱作为光学双稳态器件的相平面特征及其稳定性

辐射强度与量子阱沟道的接受度有关,而接受度的大小则直接取决于量子阱宽度、深度以及电子束流的品质等因素.电子束可以用离子注入机或加速器提供,也可以用电压偏置的方法来获得.利用加速器理论中的相平面分析方法,分析了这种双稳态系统的相平面特征及其稳定性.引入正弦平方势,在经典力学框架内和电压偏置情况下,把粒子运动方程化为具有固定力矩的摆方程,用Jacobian椭圆函数和第一类椭圆积分解析地给出了无扰动系统的解和振动周期,并用数值方法分析了扰动情况下的相平面特征和系统的稳定性.为超晶格量子阱光学双稳态器件的设计提供了基本的理论分析.     

复摆的振动分析

研究复摆的非线性振动，从能量和摆角两个方面来分析它们对复摆运动的影响，用第一类完全椭圆积分求出了复摆振动的解和周期，对非线性特征进行了分析。     

多节摆的自由振动分析

利用拉格朗日方程,导出了多节摆系统的运动微分方程.根据三对角阵的性质,给出了振动系统的特征多项式和特征矢量的递推公式,并以三节摆为例,说明了结果的应用,用此方法验证了<力学与实践>2002年第24期<多自由度振动系统的简正坐标和简正振动模式>一文中的结果.     

论单摆的运动与简谐运动的关系

现行高中物理教材中通过弹簧振子模型的运动方式的分析建立了简谐运动,论证了单摆在竖直平面内的小角度摆振动可以看作是简谐振动.教学过程中发现学生学习了这一内容后,对简谐振动产生     

旋转光楔多重全息术

本文提出一种新颖的多重全息术,它是利用旋转光楔调制平面参考波的传播方向,实现编码参考光记录获得多重全息图.该全息图经球面波再现,获得位于同一平面内的再现多重象.文中给出了这种方法的理论分析和实验结果,两者是吻合的.     

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。     

砂摆的制作与运用

利用砂摆演示质点振动的位移随时间而变化的关系,具有显明的直观性和强烈的说服力。通过演示,学生很易理解简谐振动的图线是位移过程在时间上的展开,并明确地看出这样作成的振动图线是一种正弦曲线。我们过去演示用的砂摆(见图)基本上和高中课本第二册第14页图5相同,运用的效果很好。兹介绍实际制作时的注意点如下: (1)支架与底座均用木制。底座有槽,薄木板嵌在槽中拉动,可以保证“零线”在摆的平衡位置的正下方通过。     

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.     

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…