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[求助]傅科摆实验转动转盘,无论是顺时针还是逆时针,摆的方向都... [复制链接]

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以下是引用姚建超在2014/5/28 11:52:00的发言:

    
    傅科摆实验转动转盘,无论是顺时针还是逆时针,(实验过程中)摆的方向都会不变吗?  在实验中摆的速度较快,且用铁架台做实验转动时不是很明显。个人认为:北半球上1、按逆时针缓慢匀速转动时,相当于与地球同步,故能看到摆的方向不变2、当顺时针转动时,就会使偏转更厉害。  很有疑问,求助!
[此贴子已经被作者于2014/5/28 15:36:22编辑过]


    

只能说,改进教具。摆幅不要太大。
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以下是引用金亚军在2014/5/28 13:28:00的发言:

本质上说摆具有方向不变的性质,所以底盘不管顺时针还是逆时针,摆的方向都是不变的。


 


但是这个实验的问题是,地球在自转,摆会有顺时针偏转的假象,


 


所以底盘在转的同时摆顺时针偏转的假象还在,这样就给实验带来误导,只能说基本不变!


 


 


是呀,基本不变!

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以下是引用姚建超在2014/5/28 11:52:00的发言:

  在实验中摆的速度较快,且用铁架台做实验转动时不是很明显。个人认为:北半球上1、按逆时针缓慢匀速转动时,相当于与地球同步,故能看到摆的方向不变2、当顺时针转动时,就会使偏转更厉害。  很有疑问,求助!

没理解这两点。


无论是顺时针还是逆时针转动铁架台,摆摆动的方向都基本不变。若初始摆的摆动方向与铁架台的底座方向一致,当铁架台顺或逆时针转动90度,摆摆动的方向就会与铁架台底座基本垂直。从而证明摆动的方向没有随着铁架台的转动而改变方向。

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以下是引用金亚军在2014/5/28 13:28:00的发言:

本质上说摆具有方向不变的性质,所以底盘不管顺时针还是逆时针,摆的方向都是不变的。


 


但是这个实验的问题是,地球在自转,摆会有顺时针偏转的假象,


 


所以底盘在转的同时摆顺时针偏转的假象还在,这样就给实验带来误导,只能说基本不变!


 既然地球在自转,那么我们转动圆盘从顺时针或逆时针两个不同的方向肯定就会产生:一个抵消地球自转引起的摆偏转即摆方向不变,另一个加大地球自转引起的摆偏转即摆偏转更大呀?

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首先,这个实验不是傅科摆实验,这个实验是为了让学生通过模拟实验看到并理解:摆具有保持摆动方向不变的特性,底盘的转动是模拟地球的自转。是可以做成功的,至少我是曾经演示给学生看过的。


 


通过这个实验进一步来理解傅科摆实验中看到的现象:傅科摆在经过连续几十分钟、几小时的摆动后在沙盘上画出的痕迹发生明显偏转,其实不是摆的方向发生了变动,而是由于地球在自西向东自转。


 


地球自转对这个实验的影响几乎可以忽略不计:地球自转一周360度,需要一天约24小时,由此可以计算出地球每小时大约自转15度,每分钟自转大约15/60=0.25度,所以你在做这个模拟实验时,如果在1分钟内匀速转动底盘一周,0.25度的地球自转角度对这个实验的影响几乎可以忽略不计。


 


这个实验做成功的关键是:1、一个能稳定摆动的摆,摆幅不要太大,周围不要有障碍物(避免碰到摆);2、底盘转动时要尽可能匀速,摆的顶点和底盘转动的中心保持在同一位置,不能偏移。


 


2012年510,萧山小学科学90学时培训班学员赴桐庐洋洲小学参加由桐庐县教研室组织的一次小学科学教学交流活动。下图是圆通小学龚建清老师执教《证明地球在自转》,利用自制学具,学生研究理解了:摆具有保持摆动方向不变的特性。详见:[分享]2012年4.18-5.17萧山区小学科学教师90学时培训专贴


http://www.zjxxkx.com/bbs/showimg.asp?BoardID=4&filename=2012-5/2012513012716356.jpg


 


[此贴子已经被作者于2014/5/29 22:19:46编辑过]

我的BLOG: http://blog.kxsy.net/user1/528/index.html
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以下是引用姚建超在2014/5/28 21:20:00的发言:

    
    
    

 既然地球在自转,那么我们转动圆盘从顺时针或逆时针两个不同的方向肯定就会产生:一个抵消地球自转引起的摆偏转即摆方向不变,另一个加大地球自转引起的摆偏转即摆偏转更大呀?


    

想想傅科为什么要制作那么大的摆,也许你就能知道原因了。
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Post By:2014/5/29 0:06:00

这个实验是可以做成功的,至少我是曾经演示给学生看过的。



地球自转对这个实验的影响几乎可以忽略不计:地球自转一周360度,需要一天约24小时,由此可以计算出地球每小时大约自转15度,每分钟自转大约15/60=0.25度,所以你在做这个模拟实验时,如果在1分钟内匀速转动底盘一周,0.25度的地球自转角度对这个实验的影响几乎可以忽略不计。



这个实验做成功的关键是:1、一个能稳定摆动的摆,摆幅不要太大,周围不要有障碍物(避免碰到摆);2、底盘转动时要尽可能匀速。



这样解释有点理解了,也就是地球的自转在我们实验中是可以忽略不计的。但是利用什么样方便的工具才能使底盘匀速转动呢?方便好找的材料?


 

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最好找餐桌上的能转动的圆盘,用三个杆子搭一个三角形支架放在上面转动。
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我认为要证明摆具有顺时针偏转的错觉效果的,就要到北极去做,效果最明显,一天摆基本偏转360度。


如果要证明摆本身具有方向不变的特点,那就要到赤道上去做了。

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杭州正在赤道和北极之间,中等地段吧!

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