大学物理实验--威尔伯福斯摆

大学物理实验--威尔伯福斯摆，包括选题、参考资料、探究、分析、猜想假设、提出问题等等，有需要的可以了解下。

威尔伯福斯摆/韦氏摆

• 成员
  • 吴之兰
    • 30%
  • 陈捷
    • 25%
  • 范孝宇
    • 30%
  • 沈权
    • 15%
• 选题
  • • Rebounding Capsule： A spherical ball dropped onto a hard surface will never rebound tothe release height, even if it has an initial spin. Acapsule-shapedobject (i.e. Tic Tac mint) on the other hand may exceed the initialheight. Investigate this phenomenon.
• 参考资料
  • 文献： “韦氏摆”振动规律研究（谷歌学术镜像）
  • 视频：IYPT2021 P12——Wilberforce Pendulum 威尔伯福斯摆/韦氏摆之要点解析
  • 视频网页：https://www.bilibili.com/video/BV1p5411V71a?spm_id_from=333.337.search-card.all.click
  • 文献网页：http://dxwl.bnu.edu.cn/CN/abstract/abstract8364.shtml
  • 百度百科-单摆实验
  • 哔哩哔哩视频网站
• 探究
  • 在实验过程中验证势能转化为动能在总的过程中机械能是否守恒
  • 控制变量：选择不同材质的小物块来探究实验
  • 可选择将自带的弹簧换成磁石会有什么影响
  • 控制变量：调节物体重量，大小，弹簧强度，验证分析是否正确
  • 在真空中实验，观察实验是否与室内实验结果相同
  • 在不同地区重复实验，采用电子仪器观察实验结果是否与地心引力有关
• 分析
  • 关键词
    • 1.弹簧弹力
      • 在相同的力中不同强度的弹簧的上下振幅不同
    • 2.弹簧形变
      • 弹簧在上下震动时会产生形变，形变通过物体放大后会使物体左右旋转，而且物体没有中心轴，以至于物体受力不均匀，从而导致物体会左右震动
    • 3.弹簧质量和大小
      • 当上下振动幅度变大时，左右振动的幅度变小；当左右振动幅度变大时，上下振动的幅度变小
    • 4.物块摆动轨迹
      • 悬挂在竖直方向螺旋弹簧和连接在弹簧尾端的物块，既能在弹簧上上下下运动，又能绕着其轴旋转
    • 5.物块旋转时的轴角
      • 通过相关资料显示，在物块运动的过程中与其轴夹角不会太大
    • 6.实验环境
      • 在该过程中所造成的空气阻力对实验会造成干扰，不可忽略
    • 7.实验条件及原理
      • 该实验与威尔伯福斯摆所要求的条件不相同
• 猜想假设
  • 1.与弹簧的劲度系数有关
  • 2.与弹簧形变有关
  • 3.上下振幅越大左右振幅越小，反之相同
  • 4.购买劲度系数不同的弹簧会不会实验结果相同
  • 5该实验原理与威尔伯福斯摆相同
  • 6.选择越密闭的空间实验效果越好
  • 7.选择密度适宜和质量适宜的物体对实验研究效果更好
  • 8.在实验过程中与铁架台的摩擦影响实验过程
  • 9.物块在运动时与空气主力有关
  • 10.悬挂式物块更能方便探究实验
• 提出问题
  • 1.物体为什么会左右摇摆？
  • 2.物体为什么会上下摆动？
  • 3.物体上下震动振幅与左右震动振幅有什么联系？
  • 4.弹簧材质不同是否会导致运动周期不同？
  • 5.空气阻力造成的摩擦该实验是否忽视？
  • 6.该实验是如何运动的?
  • 7.该选择什么材质物块来进行实验？
  • 8.选择的铁架台在物块摆动是不是影响实验？
  • 9.选择的实验环境有什么要求？
  • 10.悬挂式物块与滚动式实验是否有不同？