單擺與扭擺
單擺的擺錘會影響單擺的運動行為嗎？
目的
演示單擺運動與扭擺運動間耦合的情形
實驗
實驗裝置：以兩片強力磁鐵當成單擺的擺錘，藉由單擺裝置，演示單擺與與扭擺之間的耦合情形。
×實驗演示
原理探究
為何磁鐵作的擺錘會有時而停止、時而晃動的現象？
×原理探究
此運動現象為單擺的耦合現象(coupled oscillations)，簡單的說，因擺錘(強力磁鐵)與地磁的相互作用產生能量轉換所致。
討論
改變單擺的擺長對扭擺有何影響？
×討論探究
改變擺長可以改變單擺的運動週期，然而改變擺長並不會改變扭擺的週期。但是改變擺長會改變單擺與扭擺運動能量轉移周期間的關係。
關於實驗
- 本實驗於2009全國物理教學及示範研討會中發表。
- 論文壁報內容如附件。
- 可同本網站中的單擺與複擺、耦合震盪擺做比較。
參考資料
- Michael J, Moloney, “Coupled oscillations in suspended magnets,” Am J. Phys. 76(2), 125-128 (2008).
- Michael J, Moloney, “Strong Little Magnets,” Phys. Teach. 45(9), 352-355 (2007).
- Harris Benson, University Physics, (John Wiley & Sons, Inc.), Chap. 29, 30.
- 4. Richard E. Berg and Todd S. Marshall, “Wilberforce pendulum oscillations and normal modes,” Am. J. Phys. 59(1), 32-38 (1991).
製作
v.1黃朝暉
指導老師
朱慶琪老師
撰稿
黃朝暉
