伽利略发现了摆的等时性。
意大利科学家伽利略对教堂中吊灯的摆动产生了浓厚的兴趣,于是自己用铁块制成了一个摆,通过实验发现:不论摆动的幅度大些还是小些,完成一次摆动的时间是相等的.这在物理学中称为摆的等时性原理。
人们公认伽利略发现了摆的等时性原理。伽利略在比萨的教堂中观察吊灯摆动现象时,发现不论摆动幅度大些还是小些,完成一次摆动的时间是相同的。尽管在伽利略之前的好几个世纪中,等时性早已为阿拉伯人所熟知,但以严谨的科学态度去研究这一现象的科学家还是首推伽利略。
摆的等时性原理:
摆的等时性原理是指不论摆动幅度(摆角小于5°时)大些还是小些,完成一次摆动的时间是相同的。。按照等时性原理,如果摆的振幅较小,那么摆动的周期同摆动的振幅无关。尽管在伽利略之前的好几个世纪中,等时性早已为阿拉伯人所熟知,但以严谨的科学态度去研究这一现象的科学家还是首推伽利略。
他指出摆的周期并不取决于摆线上悬挂物的多少,而只取决于摆线长度的平方根。如果不考虑阻力的影响,悬挂在等长线上的一个软木球或一个铅球的摆动规律是相同的。
共振效应:
摆最重要的特性是它只愿以一种频率,即通常所称的固有频率摆动。当受到外界的干扰而被激励时,它相应的摆动规律则依赖于干扰振频是否和它所希望的一致。这就是人们常说的共振效应。只要当外界的激励和摆的固有频率一致时,才可能将尽可能多的机械能传给摆,道理就在于此。我们可以用一个简单的实验观察共振现象。
取一个支架,拉一根绳子,在绳子上栓一定数量的摆,其中除了两个摆的长度相等外,其余的均长短不等。绳子的作用是将各个摆“结合”在一起,或者说使其中任何一个摆的摆动能传递到其他摆上去,实际上就是进行干扰和激励。这根绳子能使能量从一个摆传到另一个摆上。
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