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不同長度的單擺(相鄰單擺頻率差相同),組成優美的擺動曲線

 

這是一年前在中央物理演示實驗中看到的實驗,甚為有趣,於是請學生嘗試做做看。蛇擺最主要的關鍵,就是擺長要精準,所以微調的機制相當重要,然而找了多家樂器行,都沒有方便又”便宜”的微調螺絲,只好以螺絲代替,下方擺錘就以釣具行的鉛錘代替,而且長度的控制改成在鉛錘下方加裝一個小小鉛錘。

 

經過計算,得到以下數據

編號

擺長(cm)

T週期(sec/)

f頻率(/sec)

f頻率差

01

9.85

0.63083

1.585

fn fn+1

02

10.4

0.64821

1.543

0.042

03

11.0

0.66664

1.500

0.043

04

11.6

0.68458

1.461

0.039

05

12.3

0.70493

1.418

0.043

06

13.1

0.72750

1.375

0.043

07

13.9

0.74938

1.334

0.041

08

14.8

0.77326

1.293

0.041

09

15.8

0.79896

1.252

0.041

10

16.9

0.82630

1.210

0.042

11

18.1

0.85514

1.169

0.041

12

19.5

0.88759

1.127

0.042

13

21.0

0.92110

1.086

0.041

14

22.7

0.95765

1.044

0.042

15

24.8

0.99895

1.001

0.043

我們先仔細測量宜蘭的重力加速度,估計值也要注意,當然最重要的是長度的微調。可以挑上述編號單號或編號3倍數、4倍數的長度來做蛇擺,但是要如中央物理的精準,恐怕還是選擇樂器弦鈕做為調線機制較好

物理也可以很優美而且簡單學習,不是嗎

 

圖片來源:University of Maryland Physics Lecture-Demonstration Facility(http://www.physics.umd.edu/lecdem/services/demos/demosg1/g1-83.htm

 

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