單擺與錐擺
擺長相同的單擺與錐擺，若以同角度釋放開始擺動，誰的週期長?
目的
探討單擺與錐擺的週期關係。
實驗
實驗裝置：設計一個平台，一邊為錐擺、另一邊為單擺。以電動裝置驅動錐擺，先用電源啟動後，單擺在以同角度釋放開始擺動，觀察兩者的週期。
×演示實驗
原理思考
為何擺動路徑較長的錐擺，其週期亦較長？
×原理探究
理想單擺運動的週期與擺長、重力加速度有關(無關擺錘質量)，其週期公式為
其中T為單擺周期、L為單擺擺長、g為重力加速度。
而錐擺的轉動周期會與角度(錐擺角度)有關，如公式如下：
其中T為錐擺周期、L為錐擺擺長、為錐擺與鉛直線的夾角，g為重力加速度。如圖示
由以上探討得知，錐擺的週期較短。
問題討論
造成本實驗尚有哪些因素？
×討論探究
- 未考慮週期在非小角度下擺動的修正。
- 因為空氣阻力導致的阻尼效應。
關於實驗
參考資料
Harris Benson , University Physics (John Wiley and sons , inc. 1995) , revised , chap.6
製作
v.1高聖琦
指導老師
朱慶琪老師
撰稿
高聖琦
