國立中央大學物理演示實驗 NCU Physics Demonstration Lab

耦合擺——單擺篇

物以類聚，誰會跟著擺？

目的

演示單擺運動中擺與擺間能量彼此傳遞的現象。

實驗

實驗裝置：以不同擺長的單擺，吊掛於連接繩上。

  1. 擺動其中一個，觀看其他不同擺長的單擺是否擺動。
  2. 擺動擺長與其中一個相同之單擺，觀看其他單擺的擺動情形。

    演示實驗

    ×演示實驗

原理思考

此一現象如何解釋？

原理探究

×原理探究

此運動現象為單擺的共振而產生的耦合現象(coupled oscillations)，因擺長相同的單擺其週相同，並藉能量的傳遞而產生耦合的現象。

討論

改變連接繩張力有何影響？

討論探究

×討論探究

連接繩張力愈大時，消耗在上面的能量就愈小，耦合效愈明顯。

關於實驗

  1. 本實驗於2009全國物理教學及示範研討會中發表。
  2. 論文壁報內容如附件。
  3. 可同本網站中的[單念力擺]、[耦合震盪擺]做比較。

參考資料

Jerry B. Marion and Stephen T. Thornton, “Classical Dynamics of Particles and Systems”, (Baker & Taylor Books, 1995)

製作

v.1 張天仁

v.2 戴伯誠

指導老師

朱慶琪老師

撰稿

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