目的
演示重力加速度對單擺週期的影響。
實驗
實驗裝置:設計一個可以改變擺長角度的實驗,調整擺的不同角度後,分別觀察擺的週期是否產生改變。
原理思考
此為何現象?原理為何?
本次實驗使用的擺為複擺(physics pendulum),故其週期為:
其中,為複擺對通過質心轉軸的轉動慣量,為複擺的質量,為複擺質心到轉軸的距離。若擺面不在鉛直面,上一個方程式則修正為:
因此在本實驗中,複擺的週期與角度有關。
問題討論
影響本實驗上有哪些物理量?
實驗中的裝置要先知道複擺的轉動慣量才能用複擺週期求出理論值。因複擺上裝有培林必須修正轉動慣量,不過經計算後,發現培林的轉動慣量跟複擺相比,小到可以忽略。
關於實驗
1.本實驗於2009全國物理教學及示範研討會中發表。
2.論文壁報內容
3.可同本網站中的單擺與複擺做比較。
參考資料
“An Old Apparatus for Physics Teaching: Escriche’s Pendulum,” Phys. Teach. 38, 424-425 (2000).Jose’ M. Vaquero
製作
李明駿
指導老師
朱慶琪老師
撰稿
李明駿