傅科摆摆平面转动的平行移动解释

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作者 吴葛一 《力学与实践》 2024年第1期175-178,共4页

傅科摆摆平面的转动可以通过牛顿力学或矢量的平行移动解释,但后者要求深入理解微分几何,对力学读者不够友好。本文从几何直观出发,解释曲面上矢量平行移动的数学定义,建立起平行移动与纯滚动的关联。再用动量定理证明摆锤整摆动周期时... 傅科摆摆平面的转动可以通过牛顿力学或矢量的平行移动解释,但后者要求深入理解微分几何,对力学读者不够友好。本文从几何直观出发,解释曲面上矢量平行移动的数学定义,建立起平行移动与纯滚动的关联。再用动量定理证明摆锤整摆动周期时刻的速度矢量沿球面上的纬线圆平行移动。最后通过图像解释、数学计算两种方法,求解摆平面的转动角速度。读者只需了解矢量运算和动量定理,即可深入理解傅科摆,建立力学和几何的关联。 展开更多

关键词 傅科摆 微分几何 矢量平行移动 纯滚动

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运用Matlab GUI辅助大学物理实验 被引量：10

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作者 蒋志洁 阳生红 张曰理 《物理实验》 2017年第6期23-27,共5页

运用Matlab GUI对大学物理实验进行仿真演示,以光栅衍射和傅科摆为例,通过界面布局的优化,直接在界面中输入和改变实验参量,形象、直观地演示出变化的参量对实验结果的影响.

关键词 MATLAB GUI 仿真 光栅衍射 傅科摆

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傅科摆模拟演示装置的研制 被引量：3

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作者 梁志强 唐委校 齐鲁祥 《大学物理》 1997年第12期27-28,共2页

介绍一种傅科摆模拟演示装置．该装置具有体积小、操作方便、演示效果显著、演示时间短、摆振动平面的偏转周期可人为控制以及对摆锤的运动轨迹可作永久记录等优点．

关键词 傅科摆 模拟演示 科氏力 地球自转

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光电控制补能的短线傅科摆 被引量：1

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作者 杨桂臣 《大学物理》 1998年第3期27-28,36,共3页

给出短线傅科摆的一种新设计，它采用无触点的光电控制补能系统而不是有触点的“ｃｈａｒｏｎｒｉｎｇ”

关键词 傅科摆 科里奥利力 旋进 光电控制 补能

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康普顿早期验证地球自转的“水管”实验

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作者 周金蕊 尹晓冬 《物理实验》 2012年第7期30-33,共4页

对美国著名物理学家A.H.康普顿在大学本科阶段对地球自转的验证性实验进行原理简述,将其与最早证明地球自转的实验——傅科摆实验并行讨论,从实验原理、背景及影响方面对2个实验的差别作简要分析.

关键词 水管实验 康普顿 傅科摆 地球自转

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傅科摆的几何分析 被引量：1

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作者 王睿垠 袁威 +1 位作者 冯放 金长江 《力学与实践》 北大核心 2020年第4期478-484,共7页

傅科摆以最美的物理实验著称,但对傅科摆的解释一直是大学物理课程的难点。与牛顿力学采用科里奥利力论证傅科摆的传统方法相比,本文采用了几何方法来研究傅科摆,并指出傅科摆的转动是在球面上平移速度矢量的结果,最后给出了几何方法和... 傅科摆以最美的物理实验著称,但对傅科摆的解释一直是大学物理课程的难点。与牛顿力学采用科里奥利力论证傅科摆的传统方法相比,本文采用了几何方法来研究傅科摆,并指出傅科摆的转动是在球面上平移速度矢量的结果,最后给出了几何方法和牛顿力学解法的等价性证明。 展开更多

关键词 傅科摆 微分几何 协变导数 科里奥利力

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用带电摆球在磁场中的运动模拟傅科摆 被引量：1

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作者 宋志军 孙锦如 韩玖荣 《大学物理》 北大核心 2012年第11期55-58,共4页

在傅科摆实验中,因为科里奥利力引起的摆平面的旋转周期远大于摆的摆动周期,所以选用很重的摆锤以及很长的悬线,以便于观察到摆平面的旋转,在实验室中可以引入一磁场,它对带电摆球的洛伦兹力可以使摆平面发生旋转,且引起的摆平面的旋转... 在傅科摆实验中,因为科里奥利力引起的摆平面的旋转周期远大于摆的摆动周期,所以选用很重的摆锤以及很长的悬线,以便于观察到摆平面的旋转,在实验室中可以引入一磁场,它对带电摆球的洛伦兹力可以使摆平面发生旋转,且引起的摆平面的旋转周期并不远大于摆的摆动周期,从而可以用一个短的带电摆球在短时间内去模拟出傅科摆.本文首先进行理论分析,然后用MATLAB模拟带电摆球的运动,来说明为何能用带电摆球在磁场中的运动来模拟傅科摆. 展开更多

关键词 带电摆球 模拟 傅科摆 理论分析 MATLAB

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空气阻尼影响下傅科摆的轨迹及模拟研究 被引量：2

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作者 杨忠炜 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2008年第1期52-56,61,共6页

研究了受空气阻尼影响下傅科摆的运动规律,采用数值和解析的方法对其运动轨迹进行了模拟和讨论,并与无空气阻力时傅科摆的运动进行了比较.

关键词 傅科摆 空气阻力 解析解 数值模拟

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阻尼傅科摆运动轨迹的研究 被引量：2

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作者 吴岩 《力学与实践》 北大核心 2018年第1期67-72,105,共7页

本文建立运动方程,得到了阻尼傅科摆的解析解,并对解的性质进行了一些探究.文中建立的模型是在理想单摆的基础上增加了科里奥利力和与速度成正比的阻尼力.

关键词 傅科摆 阻尼 解析解

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基于App Designer开发的傅科摆仿真模拟 被引量：1

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作者 刘小琪 吴颖 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第1期164-167,共4页

App Designer是一个用于构建MATLAB应用程序的环境,它将代码视图与程序视图结合起来,简化了布置用户界面可视组件的过程。傅科摆是一个可以用来显示地球的自转效应的经典力学装置,由于受到科里奥利力的影响,弦振动面会缓慢地旋转。我们... App Designer是一个用于构建MATLAB应用程序的环境,它将代码视图与程序视图结合起来,简化了布置用户界面可视组件的过程。傅科摆是一个可以用来显示地球的自转效应的经典力学装置,由于受到科里奥利力的影响,弦振动面会缓慢地旋转。我们在进行了合理的推导之后,通过App Designer开发了一款模拟傅科摆运动的软件,本文介绍了傅科摆的推导过程、APP Designer开发过程和仿真模拟结果。 展开更多

关键词 App Designer 傅科摆 模拟 星球自转

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摆球运动的仿真设计 被引量：2

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作者 孟勇 《大学物理》 2020年第1期38-44,共7页

物体的摆动是自然界最基本的运动形式之一,同时也是力学课程中的基础内容之一.在牛顿力学与拉格朗日力学原理指导下本文利用数学软件Maple强大的计算与图形制作功能对大角度单摆、双摆、有阻力情况下的傅科摆运动问题进行了分析计算,并... 物体的摆动是自然界最基本的运动形式之一,同时也是力学课程中的基础内容之一.在牛顿力学与拉格朗日力学原理指导下本文利用数学软件Maple强大的计算与图形制作功能对大角度单摆、双摆、有阻力情况下的傅科摆运动问题进行了分析计算,并制作其运动的仿真动画,以精确、生动、形象的动画反映摆球运动的物理规律,实现了可视化教学的目的. 展开更多

关键词 单摆 双摆 傅科摆 MAPLE软件 图形动画

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