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关于傅科摆的实验证据
[楼主] 作者:jiuguang  发表时间:2011/11/29 00:07
点击:1898次

这里有一个联合国大厦的图像资料。据说是一个不停运转的傅科摆,原图附有说明

傅科摆是一个镀金球体,球内装有一些铜,球体由一根不锈钢丝从75英尺高的天花板上悬吊下来。万向接头使它可以自由地朝任何方向摆动。傅科摆下方的电磁铁抵销了空气摩擦力,使摆可以持续地均匀摆动。由于地球的自转,摆在一天中摆动的方向似乎会变化。这个球体需要36小时45分钟才能完成一个周期。

http://www.uutuu.com/fotolog/photo/2367/prenext.fotolog.flogid.2392.htm>

上述资料是否属实,去过联合国大厦,并对科学感兴趣的人都可以证明。如果这是真的,那么我们提出的很多疑问和假设就都烟消云散了。

我原来也是在哪里看到过的,但是将联合国大厦误记为美国国会大厦了,虽然知道不准确,也用了“可能是”来表述。

 

本帖地址:http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-258769.html[复制地址]
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 [2楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2011/11/29 17:14 


的确不是个简单问题

看解说,已经完成了360度偏转

【傅科摆下方的电磁铁抵销了空气摩擦力,使摆可以持续地均匀摆动】,只是不知道驱动细节

呵呵,更详细的资料和记录遍搜不到...

还需要继续搜集

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古人云:知之为知之,不知为不知,不知道别瞎扯
[楼主]  [3楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2011/11/29 22:34 

附加以电磁作用的玩具摆,我是见过的。不但可以不停的摆下去,只要电池还有电,而且可以构成复合摆做各种复杂动作。
玩具上的小玩意,原理和制作应该都是很简单的。主要震荡频率与摆的频率一致,大概将差不多了。
 [4楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2011/11/29 23:11 

关键是方向
电磁驱动是否会影响摆的行进方向

如果不影响,那就直接与jiaguifu、齐绩的实验矛盾
摆将以均匀的角速度越过东西方向,继续向南北方向偏转
我们这里两位的实验【东西方向甚至会有微小逆时针偏转】,就值得怀疑了

总之,事实不会打架,必有一方在说谎



如果电磁外力驱动会影响摆的行进方向,那就不算数了,只是个摆设


所以,要继续挖掘联合国大摆的详细资料,并且如果有条件,要进一步精确实验,以求彻底澄清事实





K12新来的是你吗?

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 [5楼]  作者:yuajin  发表时间: 2011/11/30 02:58 

从傅科最初设计实验的目的来说,只是为了直观的证明地球的自转,傅科摆已经充分说明了问题。如果详细考究的话,傅科摆的运动应该非常复杂,在地球的各个地点,因为受到引力场的作用,摆转动的周期并不一样且非匀速;即使在极点,如同地球的自转一样,也非匀速运动。
其实傅科摆的作用原理非常简单,完全是惯性运动在引力场中的表现。可以把摆面看作是陀螺旋转面的一部分,它们之间有着异曲同工的微妙关系。摆面的往复运动可以“等效于”以穿过摆线顶点摆面法线为轴的陀螺的运动,这个时候看陀螺面与地面的相对运动关系,和傅科摆是有相互关系的。


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这个世界,说不清楚
 [6楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2011/11/30 08:29 

回复5楼

问题在于低纬度地区能否完成360度偏转



请看这个帖子的45楼
http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-257355-2.html


那几条直线就是陀螺轴,应该就是你所说的【摆面的往复运动可以“等效于”以穿过摆线顶点摆面法线为轴的陀螺的运动】

等效于同位置东西方向的摆?

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 [7楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2011/11/30 22:18 

 

jiuguang在吗?

来看看这个

 

 

 

地球在转动

某物体在惯性系中静止

 

(不考虑引力,可以认为物体就悬在地面之上;

考虑引力,可以认为地球上有无摩擦环纬线道路,重力与支持力平衡,地面不提供任何水平力)

 

该物体是否会向北极点加速运动?

不管是惯性系还是非惯性系,答案当然都是肯定不会

这没什么争议,关键是后续问题

 

 

既然该物体不会向北位移,地面上向西运动的摆锤为什么会向北偏移
已经在果壳讨论多时,各执一词,尚无结果

 

你怎么看? 



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 [8楼]  作者:541218  发表时间: 2011/12/01 07:10 

对【7楼】说:

既然该物体不会向北位移,地面上向西运动的摆锤为什么会向北偏移
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

云野鹤(劳教)也该送去劳教一番了!

整天在这里乱扯淡!将根本不同的情形扯在一块,就好比说云野鹤的父亲不能怀孕,云野鹤就问那为什么云野鹤的女儿怎么能怀孕的呢?一个是男人,一个是女人,两种生理结构的人当然具有不同的行为特征。

云野鹤 指着地面上向飞动的小球没有向北偏移,那么向西的摆锤为何会向北偏移,这是两回事,傅科摆的悬点(支架)被固结于地球表面 所以傅科摆的悬点必须被地面牵制着参与运动,同时傅科摆又必须承受重力的作用,所以傅科摆的摆动平面必然在重力矩的作用下发生“进动”(扭转摆动平面),就怎么简单的力学现象也理解不了,就来这里乱扯淡 也不怕让高人鄙视你(笑话你太愚蠢),这个问题,我早在1971年春就透彻地分析过了,没想到,到今天,还有大学教师诸如齐绩之流依然不清楚此类小儿科的力学现象!云野鹤终生不清楚,还可以谅解,因为世界上有许多蠢人终生不能离解 地球是围绕太阳转圈的!人的智力本来就是三六九等……差异总是不可避免的

 

傅科摆,一个简单的力学现象,小儿科的问题,中学生的一道力学思考题而已,哪里值得一些大学教师诸如齐绩之流大兴土木……兴师动众    大惊小怪,   齐绩如是……怎么也不怕沈建其捧腹大笑的呢……

[楼主]  [9楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2011/12/01 20:44 

"考虑引力,可以认为地球上有无摩擦环纬线道路,重力与支持力平衡,地面不提供任何水平力"

这种情况下球不会沿纬度线运动,重力与支持力的分力将使球偏离纬度线。
学过力学,或中学物理比较好的,都会做这样的题。
 [10楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2011/12/01 20:52 

你没看懂吗?
没注意物体在惯性系静止吧


【重力与支持力的分力】

你认为重力与支持力不共线?

请提供中学关于重力与支持力不共线的证据,我学习学习


注意这里的地球是标准球体

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 [11楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2011/12/01 21:40 

垃圾信息太多

查了半天,查到了这个

似乎相互平衡了,不会出现横向分力

前面说的在惯性系静止的物体,显然仅在重力和支持力作用下,物体不会出现垂直重力方向的加速度,它将持续静止

这也是在果壳讨论中多人的共同认识,也是中学的基本功

 

jiuguang先生,你所说的【重力与支持力的分力将使球偏离纬度线】的依据是什么?



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 [12楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2011/12/01 21:59 

如果大球不转,静止在上面的小球就不会向任何方向运动吧

大球转起来,为什么小球就会偏离纬度线?

 

学过力学,或中学物理比较好的人,都会得出这个结论?

有些令人难以置信

 

继续恭候jiuguang先生给出证据 



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 [13楼]  作者:齐绩  发表时间: 2011/12/01 22:11 

看来各位看帖不细呀!

      当傅科摆可以长时间摆动时是否可以转圈呢?我在帖子:

      傅科摆的奇特现象及星体运行规律

      的29楼曾明确说明过。

     

 [14楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2011/12/01 22:22 

你的解释早看过

你提出了以太,与经典理论已经分道扬镳

经典理论认为,在科氏力作用下,摆平面即可匀速偏转,北纬30度,两天偏转360度
没以太什么事

现在所说的是科氏力问题



至于是否能够顺利越过东西方向,你可以从西偏南1°启动傅科摆,看看能不能偏转到西偏北
如果能,即说明可以顺利通过,否则不能

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[楼主]  [15楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2011/12/02 01:37 

对【12楼】说:

问题很简单,只是你的空间概念不强,或许是缺少这方面锻炼。

小球的重力与支持力球都是通过大球心的,与纬度线形成的圆有一个空间夹角,这里就有一个重力或支持力的分力使小球偏离由纬度线形成的圆

 [16楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2011/12/02 03:34 

问题很简单,只是你的空间概念不强,或许是缺少这方面锻炼。

小球的重力与支持力球都是通过大球心的,与纬度线形成的圆有一个空间夹角,这里就有一个重力或支持力的分力使小球偏离由纬度线形成的圆

=======================

 

 

好:)

小球将向南(或北)加速运动

 

 

如果大球不转呢?

小球还会向南(或北)加速吗?



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 [17楼]  作者:齐绩  发表时间: 2011/12/02 10:22 

朋友们,

      如果我自己没做实验的话,看了顶楼的描述会以为那完全是基于实验事实的描述。纽约联合国大厦的傅科摆36小时45分转一圈。

      现在我们用传统理论计算一下,看计算结果是多少。

      传统理论认为傅科摆摆动平面转动的角速度与方向无关,每小时转15sinB度,B为当地的纬度。

      纽约在北纬40度43分,即北纬40.72度,sin40.72=0.653,把这些数据带入传统理论公式中一求恰好是36小时45分转一圈。

      ……

      空气阻力对摆平面方向的转动没影响吗?有影响,这个影响有时都起主要作用。

      那么,大家自己判断一下顶楼的描述是基于事实还是基于理论计算。

 

 [18楼]  作者:齐绩  发表时间: 2011/12/02 10:39 

14楼,

       云野鹤先生,

       我在实验中为了对比实验反复在东西方向释放过傅科摆,在论文中有细致的描述。

       傅科摆的摆动方向是否能向顺时针方向通过东西方向呢?那得完全依赖于初始状态。

 [19楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2011/12/02 10:42 

你说得对
但是现在必须找到依据,比如“在电磁驱动过程中,采取了技术措施,以保证摆平面36小时偏转360度”

没有啊



还有北京天文馆大摆,据说每天都要重新启动若干次
有没有详细记录,稳定运行多长时间?各方向角速度是多少?重启怎么保证不影响原行进方向?

这些都没见过,哪里都查不到


所以,仍然建议你,继续精准实验,力争做到证据确凿、无可辩驳
现在相信的人几乎没有,人们不敢相信经典理论会出问题,都将矛头指向实验误差、操作误差、设备误差等等,寻找各种借口逃避现实

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 [20楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2011/12/02 10:45 

【傅科摆的摆动方向是否能向顺时针方向通过东西方向呢?那得完全依赖于初始状态】

果真如此,“偏转周期=24/sinθ”这个结论就是荒唐的

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 [21楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2011/12/02 12:24 

东南大学

《大学物理》网络教材

 

请问jiuguang先生,红线部分是否有问题?

如果火车以当地的地球自转线速度,在环纬线铁路上向西行驶,桌面的上的小球就是这个绿球

小球将不再静止,【重力与支持力的分力将使球偏离纬度线】,加速向南(或北)运动

 

因此,大学物理的论述有问题,你看呢?



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 [22楼]  作者:541218  发表时间: 2011/12/02 13:03 

云野鹤又在胡扯蛋……教科书并不是这个意思,教科书的意思,对于匀速直线前进在匀强力场中的水平线(如 赤道线)上
 [23楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2011/12/02 13:13 

百度反相吧
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地平线在2011
核心会员6
37楼

物体所受引力的方向可以看成与从物体的质心到地球质心的连线一致,物体所受地面的支撑力也可以看做与从物体的质心到地球质心的连线一致,这两个力方向相反大小相等,又何来重力与支持力的分力将使球偏离纬度线之说
如此简单的东西都还整的稀里糊涂,就快买块大豆腐一头撞上去,自己撞死算了
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[楼主]  [24楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2011/12/02 18:17 

云野鹤看书的时候,应该正确的理解书中要说明的真实含义。而仅从字面上理解,并作为错误观点的证据,是没有意义的。
[楼主]  [25楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2011/12/02 18:31 

对【17楼】说:
顶楼的说明是博客上的,当然也可以在其他正式说明中看到。其中的周期值当然是理论值,如果要实际记录旋转周期的话,肯定是要有误差的。也许只有很小的误差。空气阻力与运动速度有关,首先受空气阻力影响的当然是摆动本身,既然已经用电磁力克服了空气阻力的影响,那么对旋转周期的影响就不一定很大了。误差应该是有人测量过的,不会太大。否则联合国能整天拿自己开玩笑吗?
 [26楼]  作者:齐绩  发表时间: 2011/12/02 20:47 

25楼,

久广,

      我们学校有傅科摆,一些老师也给学生讲解傅科摆,他们讲解时都会说:傅科摆每小时转15sinB度,B为当地纬度,在我们大庆每小时转10度多,将近11度。

      实验就摆在眼前,这些老师描述的是根据眼前的实验所测量的数据吗?不是,人们更愿意相信理论计算出来的数据。

 

久广,

      看来你还没明白空气阻力对傅科摆的影响。当摆锤画顺时针椭圆时,空气阻力会使得摆平面向顺时针转动;当摆锤画逆时针椭圆时,空气阻力会使得摆平面向逆时针转动。

      所说的电磁力克服了空气阻力的影响,是指克服了空气阻力引起的摆幅减小,每次给摆加点速,使得摆幅保持稳定。

      不客气地说过,人们以前都不知道空气阻力会影响摆动方向,请问空气阻力对摆动方向的影响如何克服?!

 

      当傅科摆南北摆动时,即使原来是直线摆动,一会一定会被扭曲成摆锤画顺时针椭圆的摆动状态,这时空气阻力势必会促进摆平面向顺时针转动,使得摆动方向转得更快……

      —— 在这种情况下,顶楼的傅科摆能36小时45分转一圈吗?

 

      可以不客气地说,以前人们谈论傅科摆时,几乎都是根据传统理论人云亦云,是我们通过深入地分析观察,才抽丝剥茧一样发现傅科摆的奇特现象。

      —— 我的论文中有关于实验的详细描述,希望大家不要想当然而真正去体会一下。

 

傅科摆的奇特现象及星体运行规律(中文)>

傅科摆的奇特现象及星体运行规律(英文)>

 

 [27楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2011/12/02 20:55 

对【24楼】说:

你只要回答这个即可 

 

大(标准)球不转,静止的小球还偏吗? 



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 [28楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2011/12/02 21:06 

K12网友意见

廖老头:
【再看如果地球是球体。则其受力如下图左,从太空看其合力为0,即保持静止】
http://sq.k12.com.cn/discuz/thread-601711-2-1.html
56楼

该网友是退休物理教师,多年从事物理基础教育
曾与我有过激烈碰撞,矛盾颇深,至今未解







果壳网友意见:

蜡笔桶

若旋转的地球依然是正球体,该物体不运动;同时地球上的人会因为部分引力提供向心力而觉得地面倾斜,认为该物体依靠科氏力而没有向赤道移动
http://www.guokr.com/post/73564/?replypage=2
96楼

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 [29楼]  作者:541218  发表时间: 2011/12/02 21:15 

对【24楼】说:

久广 对 云野鹤 一针见血 地指出其致命的弱点    云野鹤 应该对久广的善意提醒 感恩不尽……云野鹤 凡是 批评你的网友都是挽救你的恩师!凡是对你的言论缄默不语的都是对你表示绝望!凡是赞赏你的,都是属于对你的违心谬赞!你如果真的爱听恭维话,那我们以后既不赞誉你,也不批评你!对你的帖子保持缄默不语!就让你往死胡同里钻去吧……

 [30楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2011/12/04 20:32 

 

jiuguang先生

大球不转,初始状态静止的小球,是继续保持静止,还是会向某方向运动?

 

这个问题很难吗 



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