耦合擺 BJDBL-04

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品　　牌：北交益智

產品型號：BJDBL-04

制造廠商：北京北交益智教學儀器技術有限公司

適用范圍：高教 職教 基教

所在地區：北京 海淀區

應用學校：北京交通大學、聊城大學、喀什大學、安陽市新一中學、上海大學、北京師范大學珠海校區、通化師范學院、北京郵電大學、北京科技大學、中國人民解放軍空軍航空大學、中國人民解放軍裝甲兵工程學院、新疆師范大學中國、北京地質大學、電子科技大學、北京化工大學、北京師范大學

耦合擺    BJDBL-04

　　物理學研究中，具有相互作用的振動系統，是有深刻的含義而又極其普遍的。本實驗是采用一種力學擺模型來演示這一現象。而在電學中電容和電感耦合起來的振蕩回路、固體晶格中相鄰原子的振動模式以及光子和聲子耦合產生的電磁耦合場均具有同樣的現象和規律。

　　本儀器由兩個完全相同的單擺組成，兩者之間用一根彈簧相連，實現了相互的耦合即組成耦合擺。

　　(1)擺長為L的單擺，其固有圓頻率為，式中g為重力加速度。

　　(2)將兩個完全相同的單擺通過一根彈簧耦合組成耦合擺，如果一個擺固定，另一個擺振動的頻率叫做支頻率，表達為

式中K為彈簧的倔強系數，m為單擺有效質量。兩個固有圓頻率相等的擺組成的耦合擺，其兩個支頻率相等。

　　(3)耦合系統的振動方式取決于初始條件。有兩種特有的振動方式，稱作簡正振動。

       一種是兩擺往同方向從平衡位置移開相等的距離引起的振動，即同相振動，其簡正頻率與單個擺的固有頻率相同。

       另一種是兩擺從平衡位置往相反方相移開相等距離引起的振動，即反相振動，其簡正頻率為：。

　　(4)在一般情況下，耦合系統的振動是這兩個簡正振動的組合，振動表現出拍振的性質，拍振頻率；兩個擺相繼地發生振幅周期性增大和減小，能量在兩個擺之間來回交替傳遞。