彩虹圈下落过程的动力学分析及实验验证

摘要

静止垂直悬挂的彩虹圈,在上端释放后,与一般物体自由下落不同,其底端保持悬空不动,上端如多米诺骨牌般依次往下收缩直至低端,塌缩到最小长度才开始整体做落体运动.针对彩虹圈下落的有趣现象,建立了静态模型和动态模型,利用动力学原理进行详尽分析,并进行实验测量,所得实验结果与理论计算结果符合得很好,误差不超过1％.从物理上解释了彩虹圈的塌缩过程实质上是波的传播过程,波有限的传播速度导致了彩虹圈奇妙的下落现象.