咿呀转转机运动特性的研究

发布时间：2025-06-20 01:20

　　 第30届国际青年物理学家锦标赛(30^st IYPT)中的第14题咿呀转转机是一道有趣的题目,它可以演示两个沿着互相垂直方向的正弦振动合成的利萨如图轨迹。咿呀转转机被分为带有凹槽的木棒和滑动杆、螺旋桨两个部分。咿呀转转机的运动可以由动力学方程来描述。通过控制不同的变量如阻尼系数、滑动杆和凹槽的碰撞频率以及大头钉与螺旋桨孔径的半径比等,可对咿呀转转机进行一系列的实验研究。研究发现:为了使螺旋桨达到稳定的旋转状态,阻尼系数要尽可能的小;通过增大碰撞频率和减小半径比,可以增大螺旋桨的角速度;带凹槽木棒末端形变造成的移动轨迹近似为一个椭圆。

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
1 咿呀转转机
2 模型建立
    2.1 带凹槽木棒的形变
    2.2 钉子的运动轨迹
    2.3 螺旋桨的运动
        2.3.1 螺旋桨在实际状态下的运动
        2.3.2 纯滚条件下螺旋桨的转动
3 实验
    3.1 滑动杆匀速运动的验证
    3.2 螺旋桨的运动
        3.2.1 滑动杆的角频率
        3.2.2 半径比
        3.2.3 阻尼系数
4 结语



本文编号：4051208