NP1300功能实验室力学-简谐运动

2008-08-07    10:53

  例2、简谐运动――弹簧振子

  1、同样让我们来建立一个实验平台。菜单栏“文件”选“新建”给出比例坐标为10米。通常我们把生活中的坐标比例设为 10米,微观世界的比例为1E-8米,天体运行设为1e7米。当然你也可以根据自己的需要来自由设定比例。点确定即新建了一个我们做实验的平台区。


  2、点中坐标原点,拖动到一个合适的位置,如下图。(为了方便我们在后面绘制图形曲线时,不会遮挡住实验对象)

  3、点器件箱中的“运动元毒类” 选取“运动对象”后,点击屏幕任一位置,建立一个弹簧振子的小球。这时会弹出一个设置小球属性的窗口“运动对象设置”。这里我们只要把小球初位置定位于坐标原点就可以了。即在“初位移”页面中设:x=0,y=0,再确定。

  4、我们再来建立弹簧振子的弹簧。点器件箱中的“连接体类”选中“悬挂弹簧”。点一下小球,再点屏幕其他位置一下,这时会弹出弹簧的属性设置窗口。我们设置弹簧的固定端坐标为:x=-30,y=0;倔强系数为:9.8;弹簧原长为:30。点确定后即可以屏幕上建立了弹簧。

  由于刚才我们建立小球和弹簧的数据,刚好使弹簧是无弹力的平衡状态,所以现在弹簧振子是无法振动的。现在我们要把小球拉离平衡位置再放开就可以实现振动了。让我们接着上面步骤继续做下去。

[next]  5、选中小球(即点一下小球,看到小球周围有白色圈时,即为选中状态。其它物体的选中与之类似),点选菜单栏中“编辑”-“对象属性”再次打开小球的“运动对象设置”窗口。设置小球的初位移为:x=10,y=0。点确定,这样就把小球从平衡点向右拉开了一个位移。

  这时我们点“运行”就可看到小球在平衡点(坐标原点)左右两侧来回运动――简谐运动。

  您可能会纳闷这也简单了吧,能不能反应出小球简谐运动的规律呢?当然可以,为了更方便我们就一起用小球运动的位移-时间图线来表示吧。
  6、点菜单栏上“变量曲线按钮”,再点一下屏幕,在弹现的“变量曲线设置”窗口中,设横坐标比例为:1;纵坐标比例为:5。现点右侧的坐标纸把原点移到左侧边缘(这些设置您可以根据自己的需要调整,主要是为了方便把将要绘制的图线在坐标纸中显示完整)。在“关联变量”页面中选取每个坐标的变量:x:t;y:运动对象1.x。点一下颜色,设颜色为红色(这是我们将绘制曲线颜色)。点确家即可在屏幕上给出一个能实时绘制曲线的坐标纸。同样我们也可以在这个坐标纸中设其它曲线,这里我们就不设置了。

  7、现在再点“运行”我们就可以看到。小球做简谐运动的同时,坐标纸上也同时给出小球的运动的位移-时间图线了。

  现在是不是能很好的表现出简谐运动的规律了。当然还有其他更好的表现方法和测算方法,这将有待您去发挥你的聪明才智来利用《仿真物理实验室》完成您的设想。

  您不是对《仿真物理实验室》的功能理解更加深刻?现在您也可以充分发挥一下您的聪明才智,利用《仿真物理实验室》模拟您所设想的各种实验。

NP1300功能实验室力学-简谐运动

2008/08/07    10:53

  例2、简谐运动――弹簧振子

  1、同样让我们来建立一个实验平台。菜单栏“文件”选“新建”给出比例坐标为10米。通常我们把生活中的坐标比例设为 10米,微观世界的比例为1E-8米,天体运行设为1e7米。当然你也可以根据自己的需要来自由设定比例。点确定即新建了一个我们做实验的平台区。


  2、点中坐标原点,拖动到一个合适的位置,如下图。(为了方便我们在后面绘制图形曲线时,不会遮挡住实验对象)

  3、点器件箱中的“运动元毒类” 选取“运动对象”后,点击屏幕任一位置,建立一个弹簧振子的小球。这时会弹出一个设置小球属性的窗口“运动对象设置”。这里我们只要把小球初位置定位于坐标原点就可以了。即在“初位移”页面中设:x=0,y=0,再确定。

  4、我们再来建立弹簧振子的弹簧。点器件箱中的“连接体类”选中“悬挂弹簧”。点一下小球,再点屏幕其他位置一下,这时会弹出弹簧的属性设置窗口。我们设置弹簧的固定端坐标为:x=-30,y=0;倔强系数为:9.8;弹簧原长为:30。点确定后即可以屏幕上建立了弹簧。

  由于刚才我们建立小球和弹簧的数据,刚好使弹簧是无弹力的平衡状态,所以现在弹簧振子是无法振动的。现在我们要把小球拉离平衡位置再放开就可以实现振动了。让我们接着上面步骤继续做下去。

[next]  5、选中小球(即点一下小球,看到小球周围有白色圈时,即为选中状态。其它物体的选中与之类似),点选菜单栏中“编辑”-“对象属性”再次打开小球的“运动对象设置”窗口。设置小球的初位移为:x=10,y=0。点确定,这样就把小球从平衡点向右拉开了一个位移。

  这时我们点“运行”就可看到小球在平衡点(坐标原点)左右两侧来回运动――简谐运动。

  您可能会纳闷这也简单了吧,能不能反应出小球简谐运动的规律呢?当然可以,为了更方便我们就一起用小球运动的位移-时间图线来表示吧。
  6、点菜单栏上“变量曲线按钮”,再点一下屏幕,在弹现的“变量曲线设置”窗口中,设横坐标比例为:1;纵坐标比例为:5。现点右侧的坐标纸把原点移到左侧边缘(这些设置您可以根据自己的需要调整,主要是为了方便把将要绘制的图线在坐标纸中显示完整)。在“关联变量”页面中选取每个坐标的变量:x:t;y:运动对象1.x。点一下颜色,设颜色为红色(这是我们将绘制曲线颜色)。点确家即可在屏幕上给出一个能实时绘制曲线的坐标纸。同样我们也可以在这个坐标纸中设其它曲线,这里我们就不设置了。

  7、现在再点“运行”我们就可以看到。小球做简谐运动的同时,坐标纸上也同时给出小球的运动的位移-时间图线了。

  现在是不是能很好的表现出简谐运动的规律了。当然还有其他更好的表现方法和测算方法,这将有待您去发挥你的聪明才智来利用《仿真物理实验室》完成您的设想。

  您不是对《仿真物理实验室》的功能理解更加深刻?现在您也可以充分发挥一下您的聪明才智,利用《仿真物理实验室》模拟您所设想的各种实验。