第30屆國際青年物理學(xué)家錦標(biāo)賽(30^st IYPT)中的第14題咿呀轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)機(jī)是一道有趣的題目,它可以演示兩個(gè)沿著互相垂直方向的正弦振動(dòng)合成的利薩如圖軌跡。咿呀轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)機(jī)被分為帶有凹槽的木棒和滑動(dòng)桿、螺旋槳兩個(gè)部分。咿呀轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)機(jī)的運(yùn)動(dòng)可以由動(dòng)力學(xué)方程來描述。通過控制不同的變量如阻尼系數(shù)、滑動(dòng)桿和凹槽的碰撞頻率以及大頭釘與螺旋槳孔徑的半徑比等,可對(duì)咿呀轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)機(jī)進(jìn)行一系列的實(shí)驗(yàn)研究。研究發(fā)現(xiàn):為了使螺旋槳達(dá)到穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)狀態(tài),阻尼系數(shù)要盡可能的小;通過增大碰撞頻率和減小半徑比,可以增大螺旋槳的角速度;帶凹槽木棒末端形變?cè)斐傻囊苿?dòng)軌跡近似為一個(gè)橢圓。

【文章頁數(shù)】：8 頁

【文章目錄】：
1 咿呀轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)機(jī)
2 模型建立
    2.1 帶凹槽木棒的形變
    2.2 釘子的運(yùn)動(dòng)軌跡
    2.3 螺旋槳的運(yùn)動(dòng)
        2.3.1 螺旋槳在實(shí)際狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)
        2.3.2 純滾條件下螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)
3 實(shí)驗(yàn)
    3.1 滑動(dòng)桿勻速運(yùn)動(dòng)的驗(yàn)證
    3.2 螺旋槳的運(yùn)動(dòng)
        3.2.1 滑動(dòng)桿的角頻率
        3.2.2 半徑比
        3.2.3 阻尼系數(shù)
4 結(jié)語



本文編號(hào)：4051208