傅科摆

摘要： App Designer是一个用于构建MATLAB应用程序的环境,它将代码视图与程序视图结合起来,简化了布置用户界面可视组件的过程.傅科摆是一个可以用来显示地球的自转效应的经典力学装置,由于受到科里奥利力的影响,弦振动面会缓慢地旋转.我们在进行了合理的推导之后,通过App Designer开发了一款模拟傅科摆运动的软件,本文介绍了傅科摆的推导过程、APP Designer开发过程和仿真模拟结果.

摘要： 先写出傅科摆动力学微分方程;接着证明傅科摆只在地球两极处正则动量守恒,并求出傅科摆的v_(θ),v_(Φ)与θ关系式;然后通过数值模拟发现一个有趣的现象,即傅科摆在水平面的振动形成“拍”现象,在竖直方向上振动周期为T_(z)=π√R/g;最后给出傅科摆振动近似解,得到傅科摆进动周期TΦ=2π/ω0sinλ;并给出傅科摆进动轨迹闭合周期解的条件2m√g/R=nω0 sinλ(m,n为正整数).

摘要： 傅科摆以最美的物理实验著称,但对傅科摆的解释一直是大学物理课程的难点.与牛顿力学采用科里奥利力论证傅科摆的传统方法相比,本文采用了几何方法来研究傅科摆,并指出傅科摆的转动是在球面上平移速度矢量的结果,最后给出了几何方法和牛顿力学解法的等价性证明.

摘要： 能用美妙绝伦的姿态演示出地球自转的傅科摆,大概是天文馆中最优雅的科学仪器了,同时也是各大科技场馆的标准装备。除了1855年参加完巴黎世博会后被保存在法国国立工艺博物馆的“原件”,洛杉矶格里菲斯天文台的傅科摆应该是全世界知名度最高的同类装置,甚至很可能没有之一。还记得《爱乐之城》(La La Land)吗?这部电影在格里菲斯天文台取景长达4分多钟,特斯拉线圈、穹顶画、傅科摆以及天象厅等经典场景依次出镜,将天空之城的智慧与浪漫展现得淋漓尽致。

摘要： 在平面上行进的指南车遥指向南,本文的关注点是如果将其推广至曲面上时,将有哪些运动规律.本研究承接前人给出微型指南车是一台能遂行向量平行移动之机器的功能属性的观点,将此做为定量基础,深入探索其运动现象,从而创建微型指南车之广义运动方程,能够描述其指向器在曲面上的随行偏转运动与原地补转运动,以及一般指南车在平面上的自由运动等物理图像.当作用曲面退化成平面时,其广义运动方程会简化成自由平移方程,正是这个运动规律,使得在平面上的指南车指向器遵循着方向上的守恒律.相较于广义运动方程的微分形式,其另有对封闭路径积分形式的相位方程.

摘要： 利用MATLAB编程求解了傅科摆的运动,并制作模拟其运动的可视化程序,利用该程序对傅科摆的运动规律进行了探究。

摘要： 本发明涉及一种傅科摆演示装置，包括桁架、摆绳、固设在摆绳下端的摆球，摆球的下方设置有展示台，摆绳的上端与桁架的中部之间安装有万向节，展示台的中部设置有灯光辅助展示系统。灯光辅助展示系统包括圆环状感应区、设置在感应区外部的圆环状灯光区，摆球的摆动轨迹所在区域在展示台的台面的投影为投影区，感应区位于投影区的中央区域，灯光区设置在投影区的外部；感应区包括多个呈环形阵列分布的漫反射传感器，灯光区包括多个由漫反射传感器控制亮灭的灯带。该傅科摆演示装置具有操作简单、演示效果好、展示原理丰富、便于观众直观理解。

摘要： 一种帮助理解傅科摆原理的演示装置，涉及科普演示技术领域，帮助人们获得理解傅科摆原理所需的感性认识，由转盘、支架、摆锤、摆线、刻度盘构成；转盘为一圆盘，水平放置，在电机带动下绕竖直方向的中心线匀速转动；支架置于转盘上，支架上设有连接摆线的挂孔；摆锤上设有连接摆线的接线环；摆线的一端与所述支架连接，另一端与所述摆锤的接线环连接；刻度盘为一圆盘，设置在所述支架下方，刻度盘中心与所述支架上的摆线挂孔在同一铅垂线上，刻度盘盘面上有经过中心且相邻夹角相等的刻度线。本发明创造出了易于获得感性认识的场景，让人们能够清楚地看到单摆在旋转的惯性系中摆动面会相对于旋转系发生转动，从而使人们能够理解傅科摆的原理。

摘要： 本发明揭示了一种傅科摆运动轨迹分析系统及其工作方法，该系统包括傅科摆运动轨迹分析仪，用于对傅科摆进行控制和轨迹实时采集，PC端显示控制主机，用于对傅科摆运动的光学影像和二维图像进行实时采集，计算地球的自转的角速度和周期，PC端显示控制主机通过数据中继系统采用有线传输或无线传输方式，把暂存的各参数控制指令数据发送到远程接收端，傅科摆运动轨迹分析仪与PC端显示控制主机通过有线通信协议或无线通信协议进行连接。本发明使用双伺服系统驱动傅科摆的运作，保证了每次演示都具有相同的初始机器能，为摆的运动提供了周期性的能量补偿。通过PC端显示控制主机实现了对傅科摆运动的光学影像和二维图像的实时采集。

摘要： 本发明涉及一种傅科摆演示装置，包括桁架、摆绳、固设在摆绳下端的摆球，摆球的下方设置有展示台，摆绳的上端与桁架的中部之间安装有万向节，展示台的中部设置有灯光辅助展示系统。灯光辅助展示系统包括圆环状感应区、设置在感应区外部的圆环状灯光区，摆球的摆动轨迹所在区域在展示台的台面的投影为投影区，感应区位于投影区的中央区域，灯光区设置在投影区的外部；感应区包括多个呈环形阵列分布的漫反射传感器，灯光区包括多个由漫反射传感器控制亮灭的灯带。该傅科摆演示装置具有操作简单、演示效果好、展示原理丰富、便于观众直观理解。

摘要： 本发明提供一种基于仿生原理的傅科摆，包含密闭柜，密闭柜的底部中心处设有光电二极管，密闭柜的顶部分别设有补能装置和单片机；补能装置包含步进电机，步进电机连接螺纹丝杆，螺纹丝杆上依次套设有丝杆螺母和升降块，升降块连接摆线；摆线的上端连接升降块，摆线的下端连接铁锥，摆线和铁锥均位于密闭柜中；铁锥的底部设有发光二极管，单片机分别与光电二极管和步进电机连接。本发明设计密闭柜大大减小了外界对铁锥摆动的影响；补能装置能够实现铁锥升降式补能，满足铁锥持续摆动的能量需求，且能够根据具体需要，精准调整补能的幅度、速率以及频率，在保证铁锥持续摆动的前提下，降低能耗，节省成本。

摘要： 本实用新型提出了一种傅科摆演示装置，涉及教学仪器技术领域。一种傅科摆演示装置，包括架体、转动设于架体的连接杆、设于连接杆远离架体一端的光源，光源发出的光线与连接杆同轴，还包括多组间隔设置的第一反射镜组件，任意一组第一反射镜组件包括两个相对设置的第一反射镜。采用本实用新型，可以在使用较小型的傅科摆的同时克服了摆动时间太短、摆动稳定性差的缺陷。

摘要： 本实用新型公开了一种可长时间稳定摆动的傅科摆，包括底座、刻度盘、刻度线、摆架、摆线和摆球，底座上设有与摆线连接的摆球势能调整装置，摆架上还安装有摆线导向装置，刻度盘上位于摆球的正下方设有势能调整启动装置，势能调整启动装置连接至摆球势能调整装置；当摆球摆动到最低点时，触发势能调整启动装置产生信号并输送至摆球势能调整装置，启动摆球势能调整装置通过摆线拉动摆球向上平稳的升起，使其重心上移，进入新的摆动轨道，新的摆动轨道的最高点会较之前高一小段，随后释放摆线，使摆球回至原轨道，继续摆动，从而改变小球的势能，为其提供长时间稳定摆动的动力，且不会对摆球的摆动面造成干扰，有助于傅科摆的推广和普及。

摘要： 一种帮助理解傅科摆原理的演示装置，涉及科普演示技术领域，帮助人们获得理解傅科摆原理所需的感性认识，由转盘、支架、摆锤、摆线、刻度盘构成；转盘为一圆盘，水平放置，在电机带动下绕竖直方向的中心线匀速转动；支架置于转盘上，支架上设有连接摆线的挂孔；摆锤上设有连接摆线的接线环；摆线的一端与所述支架连接，另一端与所述摆锤的接线环连接；刻度盘为一圆盘，设置在所述支架下方，刻度盘中心与所述支架上的摆线挂孔在同一铅垂线上，刻度盘盘面上有经过中心且相邻夹角相等的刻度线。本发明创造出了易于获得感性认识的场景，让人们能够清楚地看到单摆在旋转的惯性系中摆动面会相对于旋转系发生转动，从而使人们能够理解傅科摆的原理。

摘要： 本实用新型公开了一种可融入立体书的折叠式傅科摆，包括底座转轮和傅科摆框架；所述底座转轮包括由上至下依次设置的上层页面、中间转轮、底层页面，中间转轮通过连接件与底层页面连接，且中间转轮可绕连接点旋转；所述傅科摆框架包括前后表面层、中间铁丝层、摆锤、摆线和下方圆盘层，中间铁丝层具有圆形底座和立于圆形底座上的门形框，摆线一端连接摆锤，一端连接于门形框上；傅科摆框架的下圆盘固定在底座转轮上层页面中部开孔处的中间转轮上。本实用新型通过转轮结构模拟地球的自转，摇动摆锤即可明显看到摆锤在底盘的位置偏移，效果明显。且通过可折叠的支架能够平面化，可以隐藏在立体书中，便于携带，可随时随地进行演示。

摘要： 本实用新型提供一种傅科摆演示仪，包含亚克力板密闭柜，密闭柜的底部中心处设有光电二极管，密闭柜的顶部分别设有补能装置和单片机；补能装置包含步进电机，步进电机连接螺纹丝杆，螺纹丝杆上依次套设有丝杆螺母和升降块，升降块连接摆线；摆线的上端连接升降块，摆线的下端连接铁锥，摆线和铁锥均位于密闭柜中；铁锥的底部设有发光二极管，单片机分别与光电二极管和步进电机连接。本实用新型设计亚克力板密闭柜大大减小了外界对铁锥摆动的影响；补能装置能够实现铁锥升降式补能，满足铁锥持续摆动的能量需求，且能够根据具体需要，精准调整补能的幅度、速率以及频率，在保证铁锥持续摆动的前提下，降低能耗，节省成本。