蛇形摆-实验报告.docxVIP

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蛇形摆 实验原理: 1利用长度不同的一列单摆,在同一位置释放,使其呈现出有规律的周期变化图形。由于要使单摆间满足周而复始的变化规律,他们的相位差应相同,每个摆 1 与 第 一 个 摆 之 间 的 关 系 应 为 T i ? (1? i? ? ?)T  , 所 以 摆 长 的 关 系 应 为 L i?1 ? L ( ?i ? 1 )2 i 1 ? ?(i ? 1)  ,当λ =1 时,摆长关系式可简化为 L i?1 ? L ( i ? 1)2 i i  。而蛇形摆 的下端又在同一平面上,所以其上方的曲线应为一条抛物线。 而单摆间的变化是有固定周期的,周期与单摆的个数和差值λ 有关,为所有摆周期的最小公倍数,之后重复第一周期的变化。期间还会有奇偶摆的变化,即刚好奇数摆与偶数摆相差半个相位。 应用: 利用摆的周期变化关系,可以制作时钟,可以测量当地的重力加速度。试验感想: 该实验在实际操作中有很多细节值得回想,比如利用一个挡板来同时推动小球,这样可以立刻观察到他们的蛇形变化规律;而挡板表面不是直接的光滑硬面, 这是为了减小推小球时的弹性碰撞和横向运动;而由于它的原理中计算单个周期时用的是近似周期公式,所以会有累计误差,随着时间的增加而失去规律性,这就要求减小摆动的角度,但是这又会影响观察效果,这个矛盾还没有想好解决方案。

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