本應用筆記描述了使用ADC-11高速數據記錄器記錄擺錘的位置信息。請注意,此實驗也可以使用DrDAQ數據記錄器的電阻輸入完成。


內容 使用的物品 實驗設置 實驗結果 討論結果


使用的物品
100k線性電位器 2.5 V基準電壓 - 使用Ref25分流基準電壓源。 高速數據記錄器 - 使用ADC-11。 自制擺系統。 該電路的結構如下圖所示 - 最大擺幅范圍內的電壓范圍為0至1.2 V,其中0.6 V為中心靜止位置


建立 如下所示設置實驗,電位計安裝在一個臺式虎鉗中。鐘擺從相同的高度反復釋放,以找到鐘擺停止所需的時間 - 這只是不到80秒。 因此,PicoLog設置為“快速阻止”模式,以便在80秒內高速捕獲數據。


結果 下面的PicoLog圖清楚地顯示了結果。


討論實驗結果 擺錘擺動的下列公式可以從第一原理推導出來:

其中g = 9.78 m / s2,l = 0.76 m 在地球上給定的位置,其中g是常數,公式表明振蕩周期T僅取決于擺的長度l。此外,即使當振動的幅度由于系統中的損失(例如空氣阻力和電位計的摩擦)而減小時,周期也保持不變。 由于我們沒有點大小的質量,我們必須對擺的有效長度做出假設。這里使用的長度l是桿的長度(0.7米)+懸掛線的長度(0.015米)+質量長度的一半(0.045米),總有效長度為0.76米。 這給出了大約1.75秒的理論振蕩周期。 使用上圖,我們可以在60秒內計算35次振蕩,振蕩周期約為1.71秒。因此,結果與上述計算一致,允許做出假設。