誰最搖擺
越高的物體越容易搖晃？
目的
用簡單的器材來演示共振(resonance)的現象。
實驗
實驗裝置：塑膠長尺、塑膠氣球棒3支、橡膠吸盤（盤面直徑約3cm）6個。
- 將裝置平放於桌面上。
- 手握直尺一端，以不同的頻率搖晃。觀察氣球棒晃動的情形。
×實驗演示
原理思考
改變擺動頻率，為何有些氣球棒晃動的幅度特別大？
×原理探究
將汽球棒視為複擺，質量為m，其擺動週期為：
T複 =
其中
I為複擺的轉動慣量，d為複擺質心到支點的距離。
手上施以微小振動，若振動頻率與某個特定長度的氣球棒（複擺）頻率相同，則產生共振(resonance)現象，使得該特定長度的氣球棒晃動的幅度越來越大。此強迫振盪(forced oscillation)的能量由手提供。
討論
- 試試看將頂端的吸盤取下，看其振盪的模式與加上吸盤有何不同？
- 此結構較接近單擺還是複擺？為什麼？
- 假設頻率f1會使長度L1的棒子共振，除此之外是否還有其他頻率可使吸管振動？為什麼？
- 假如要使三根棒子的振盪頻率比為1：2：3，則棒的長度大約多少？
實驗材料
- 材料可在坊間文具店購得。
- 組裝所需的材料容易取得，可以變化使用。
- 可同本網站中的實驗D11.念力擺、實驗D16.單擺與複擺做比較。
參考資料
- Harris Benson, University Physics, John Wiley & Sons, Inc, 1995, pp. 311-312.
- 李怡嚴, "大學物理學(第一冊)", 十二版, 東華, 民72, 臺北, §6-5
- 黃朝暉、朱慶琪,“單擺與複擺”, 2009物理教學及示範研討會論文集, 台灣, 台北東吳大學，August 20, 2008,頁189-190.
- PSYCHOACOUSTIC VIBRATION TRANSDUCER (University of Maryland Physics Lecture-Demonstration Facility).
製作
張宇靖、朱慶琪
指導老師
朱慶琪
撰稿
杜宗勳、朱慶琪
