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超清视频:傅科摆摆动状态被扭曲的奇特现象
[楼主] 作者:齐绩  发表时间:2012/08/30 09:59
点击:2267次

 

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>

 

本帖地址:http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-275636.html[复制地址]
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[楼主]  [2楼]  作者:齐绩  发表时间: 2012/08/30 10:08 

 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。

 

 [3楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2012/08/30 12:44 

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。
[楼主]  [4楼]  作者:齐绩  发表时间: 2012/08/30 16:18 

 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???

 

 [5楼]  作者:福州梅晓春  发表时间: 2012/08/30 20:55 

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。
 [6楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2012/08/31 00:19 

对【4楼】说:

请先做科氏力的方向的分析。

 

 [7楼]  作者:马国梁  发表时间: 2012/08/31 08:49 

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。
 [8楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2012/09/01 00:42 

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。
 [9楼]  作者:541218  发表时间: 2012/09/02 07:36 

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……
不妨在自转的圆盘上(轴心之外)立一根杆子,再于杆子上方的横梁末端悬一个单摆,当圆盘匀角速自转时,观察该单摆在该圆盘面上的投影轨迹…… 单摆在该圆盘面上的投影必将匀角速反向改变



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另外再于匀角速自转着的圆铁筒的侧面上沿着该铁筒的半径方向立一根杆子,再于杆子上端的横梁末端悬一个永磁体让其吸引着杆子基部的铁筒壁,并让其摆动……同时该铁筒也需要匀角速自转……且让该单摆的摆动平面先与该圆筒的赤道面平行……(必然在直线型跑道上往复徘徊);观察其摆动轨迹,再让单摆的摆动平面改变九十度角即与该圆筒的母线或自转轴平行,再观察其轨迹……(必然在扭“8”字形秧歌舞)。这就是在模拟地球赤道上的单摆运动的所谓奇特现象

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

 [10楼]  作者:541218  发表时间: 2012/09/02 08:00 

对【7楼】说:
马老师,请看九楼
 [11楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2012/09/03 10:31 

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。
[楼主]  [12楼]  作者:齐绩  发表时间: 2012/09/03 10:58 

 

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!


下面是最新版《新物理》的下载链接网址,那里有关于傅科摆实验的详细说明。

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>


 

[楼主]  [13楼]  作者:齐绩  发表时间: 2012/09/03 11:22 

    请各位朋友下载后阅读,那样比较清晰!

    谢谢!

 [14楼]  作者:否定相对论  发表时间: 2012/09/04 21:00 

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。

[楼主]  [15楼]  作者:齐绩  发表时间: 2012/09/06 13:47 

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。

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