简易复摆和平行轴定理演示仪的研制

来源 :2014年全国高等学校物理基础课程教育学术研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:marriamirror
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复摆是一刚体绕固定的水平轴在重力的作用下作微小摆动的运动体系,又称物理摆,涉及到刚体的转动、转动惯量和振动等知识点,设计一种简易的课堂演示仪,帮助学生们理解这些知识点,增强感性认识,设计研制演示仪,为简单和便于比较起见,取两块质量分布相同的矩形板,尺寸为a×b=210×80 (mm),质心在两对角线的相交处,以质心为圆心,半径分别为r1=15mm,r2=30mm刻画不同半径的两个圆,在圆弧上分别打有相同数量的圆孔以保证两块板保持相同的质量分布,将任意一个小孔挂在水平轴上构成复摆。复摆的摆动频率f随转轴到质心的距离rc的变化关系存在一个极小值,极值位置位于rc0,当rc≤rc0时,rc越大摆动频率也越高,当rc>rco时,rc越大摆动频率越低,理论和实验结果相互吻合.本演示仪小巧,易操作,现象明显,可以演示平行轴定理和复摆的运动特性.
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