以小車-彈簧-小車組成的彈簧振子為研究對象,研究此系統(tǒng)在定向移動過程中系統(tǒng)質(zhì)心和兩輛小車各自的運動情況。實驗中,應(yīng)用Pasco數(shù)字化實時采集系統(tǒng)分別測得兩輛小車的實時位置,得到系統(tǒng)質(zhì)心的運動狀態(tài),同時,通過函數(shù)擬合得到小車在質(zhì)心參考系和絕對參考系中的運動表達式,判斷出小車的振動狀態(tài),并分析摩擦力對系統(tǒng)動力學過程的影響。 

【文章來源】：實驗室科學. 2020,23(02)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

實驗裝置圖

以傳感器a為參考點,Pasco實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測得兩小車的位置隨時間的變化曲線,根據(jù)可得系統(tǒng)質(zhì)心的位置隨時間的變化曲線,如圖2所示。由圖可見,t=0.8723s以后小車A、B的位置都隨時間呈現(xiàn)波浪上升的變化規(guī)律,小車A的振動初相落后于小車B;質(zhì)心位置隨時間非線性增大,其變化速度逐漸減緩,說明質(zhì)心向右減速運動。為了準確判斷質(zhì)心的運動規(guī)律,對質(zhì)心的位置隨時間的變化曲線(t≥0.8723s)進行擬合,得到以傳感器a為參考點的運動方程為:

為了驗證上述實驗結(jié)果,使單輛小車以某一初速在同一導(dǎo)軌上做直線運動,測量小車在運動過程中速度隨時間的變化趨勢,如圖3所示。通過線性擬合得到加速度為-0.0383m/s2,與實驗數(shù)據(jù)測的加速度-0.038m/s2基本一致,百分誤差僅為0.8%,因此,可說明小車-彈簧-小車系統(tǒng)在振動過程中所受的摩擦力均為阻力,使得系統(tǒng)機械能減少,振幅變小。2.2 小車相對系統(tǒng)質(zhì)心的運動規(guī)律

【參考文獻】：
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本文編號：3615523