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超清视频网址:傅科摆南北摆动摆动状态被明显扭曲 http://v.youku.com/v_show/id_XNDQ0MTY4MDg0.html>
超清视频网址:傅科摆东西摆动摆动状态几乎不变 http://v.youku.com/v_show/id_XNDQ0NzY4MDgw.html>
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超清视频网址:傅科摆南北摆动摆动状态被明显扭曲 http://v.youku.com/v_show/id_XNDQ0MTY4MDg0.html>
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朋友们, 我们通过大量的实验发现了傅科摆摆动非常奇特的现象。 当傅科摆南北摆动时,摆动状态会被顺时针扭转。即便摆锤开始时画逆时针的椭圆,一会就会被扭成直线摆动,再一会就会被扭成摆锤画顺时针椭圆。 当傅科摆东西摆动时,摆动状态几乎不变,甚至被逆时针微小扭转。 这种现象非常奇特,大家看顶楼的视频可以非常直观、清楚地看到这种现象。
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用科氏力解释不存在问题。科氏力F = 2m v'×ω ,其中 v'×ω表示矢量的矢量积。判断一下矢量积的方向,应该与实验相符,不会有问题。
在摆的速度最大时,即中心位置,科氏力达到最大。南北向摆的时候,科氏力的方向分别是东西方向,这就确定了摆的轨迹趋向椭圆。当东西向摆的时候,科氏力的方向与地轴垂直,分别指向上下,因此如果傅科摆位于赤道的话,傅科摆到了东西方向就不会继续旋转。由于纬度不同,垂直于地轴上下方向的科氏力,会出现南北方向的分力。此分力使摆的轨迹趋向于椭圆。 用传统理论解释没有问题,只是一般没有说得很透。 |
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3楼, 什么?用科氏力解释不存在问题???
用科氏力解释傅科摆南北方向摆动和东西方向摆动,摆平面转动的角速度一不一样? 用科氏力解释傅科摆南北方向摆动和东西方向摆动,科氏力垂直于摆平面方向的分量一不一样? —— 这些完全一样! 那么,请问为什么傅科摆南北方向摆动和东西方向摆动,规律完全不同???
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| 奇绩先生的这个实验非常有趣。正是科里奥利力使摆的平面转动,3楼的解释没有说明问题。传统解释将傅科摆的振动看成微振动,已经考虑了科里奥利力。但计算过程有做近似,不做近似是否能解释这个现象,仍然是个问题。 |
| 惭愧惭愧!我真的不知道东西和南北方向为什么会有差别,从理论上实在没有道理。 |
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科氏力的方向是 v'×ω表示的矢量积 的方向。
南北向摆的时候,科氏力的方向分别是东西方向 当东西向摆的时候,科氏力的方向与地轴垂直,分别指向上下,因此如果傅科摆位于赤道的话,傅科摆到了东西方向就不会继续旋转。由于纬度不同,垂直于地轴上下方向的科氏力,会出现南北方向的分力。 当然也有上下方向的分力。而这个分力是南北向摆所没有的。 |
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单摆的角动量也要保持恒定的方向,地球的自转可以迫使单摆的振动面发生进动…… 这里的驱动力矩绝不是“科氏力矩”,而是重力的(侧向)分力矩,但产生了科氏加速度,这个科氏加速度,是因为单摆在“扭秧歌舞”的需要 |
| 东西向摆的科氏力与地轴垂直。可以分解为南北向的力,使摆的轨迹趋于椭圆;和上下的分力,这个将影响摆的速度大小。 |
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谢谢版主把这个帖子置顶!谢谢! 实验摆在那里,我不反对任何人从各种途径去解释,但是,要认真、严谨、经得起推敲!
我是一个大学老师,《新物理》是1991年创建的,经过二十多年的反复润色,相信能给大家带来思考和启发。 http://www.docin.com/p-472421520.html>
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地球自转时,由于地球的引力作用,会对空气和其他物体产生向东的拖拽作用。这种作用力赤道上最大,越往两极逐渐递减。在北半球,当摆球由南向北摆动时,地球对摆球向东的拖拽力逐渐减小,摆球偏西侧摆动,当摆球由北向南摆动时,地球对摆球向东的拖拽力逐渐增大,摆球偏东侧摆动,这样,摆球的运动轨迹就形成了一个椭圆图形。如果摆球作东西摆动,它的运动轨迹就是一条线段。如果摆球作东西摆动时与地球的自转轴不垂直,摆球的运动轨迹就是一个“8”字形。如果摆球正好在赤道上作南北摆动,摆锤的运动轨迹就是一段向东突出的“弧”形。
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朋友们, 下面是word版本的《新物理》,便于您复制粘贴。 http://www.nstl.gov.cn/preprint/main.html?action=showFile&id=2c92828239700725013990d0164f0016> 点击 右键,点 目标另存为 ,即可下载。 |