演示实验之角动量守恒
学习物理知识也有十年了,但总有一种飘忽忽的感觉,一直都不知是什么原因。实验让我恍然大悟,平常学习的只是课本上的理论知识,考完试后 很快就忘记了。而实验能让我亲眼见到了理论中的现象,从现象中去思考原因,更能让我记住其中的原理。
周六的演示实验中,老师给我们小组分配的任务是角动量守恒的实验。实验内容很有趣, 我们利用一把茹可夫斯基转椅,两个哑铃,一个自行车车轮,一个转台做了两个小实验。
第一个实验:演示者坐在可绕竖直转轴自由旋转的茹可夫斯基转椅上,手握哑铃,两臂平伸。使转椅转动起来,然后收缩双臂,可看到人和椅的转速显著加大。两臂再度平伸,转速减慢。这是因为绕固定转轴转动的物体的角动量等于其转动惯量与角速度的乘积,即L=Jw,且当外力矩等于零时,角动量守恒。因此在没有外加作用的情况下(重力在此过转轴,不提供外力矩),改变转动惯量(通过改变质量的分布)就可以改变转动的速度。当人收缩双臂时,转动惯量减小,因此角速度增加。星系形成过程中,天体的距离越近,转动的速度越快,就是这个道理。
第二个实验:站在可以自由转动的转台上,转动静止的车轮以改变轴的方向,人并不会转动。但是如果车轮是转动的,那么改变手持车轮的方向将会需要提供力矩,这样在反作用下人也会在平台上转动。人和车轮在一起是满足角动量守恒的。改变车轮转动的方向需要
提供力矩,这样反作用下人也会转起来。
这节课让我更加形象的认识了刚角动量守恒定体律; 老师还给我们举了现实生活中的例子,深深地感受到物理在生活中无处不在,如直升飞机就是运用了角动量守恒的原理。
演示实验中其他组的实验也很有意思,如悬浮车的演示,等电势高压的演示,共振现象等让我觉得科学是如此强大,又是如此深不可测。意识到实验室多么的重要,杨振宁曾说过,中国留学生学习成绩往往比一起学习的美国学生好得多,然而十年以后,科研成果却比人家少得多,原因就在于美国学生思维活跃,动手能力和创造精神强。 我们应注重提高我们的实验动手能力,为将来的科学发展做出贡献。
演示实验之角动量守恒
学习物理知识也有十年了,但总有一种飘忽忽的感觉,一直都不知是什么原因。实验让我恍然大悟,平常学习的只是课本上的理论知识,考完试后 很快就忘记了。而实验能让我亲眼见到了理论中的现象,从现象中去思考原因,更能让我记住其中的原理。
周六的演示实验中,老师给我们小组分配的任务是角动量守恒的实验。实验内容很有趣, 我们利用一把茹可夫斯基转椅,两个哑铃,一个自行车车轮,一个转台做了两个小实验。
第一个实验:演示者坐在可绕竖直转轴自由旋转的茹可夫斯基转椅上,手握哑铃,两臂平伸。使转椅转动起来,然后收缩双臂,可看到人和椅的转速显著加大。两臂再度平伸,转速减慢。这是因为绕固定转轴转动的物体的角动量等于其转动惯量与角速度的乘积,即L=Jw,且当外力矩等于零时,角动量守恒。因此在没有外加作用的情况下(重力在此过转轴,不提供外力矩),改变转动惯量(通过改变质量的分布)就可以改变转动的速度。当人收缩双臂时,转动惯量减小,因此角速度增加。星系形成过程中,天体的距离越近,转动的速度越快,就是这个道理。
第二个实验:站在可以自由转动的转台上,转动静止的车轮以改变轴的方向,人并不会转动。但是如果车轮是转动的,那么改变手持车轮的方向将会需要提供力矩,这样在反作用下人也会在平台上转动。人和车轮在一起是满足角动量守恒的。改变车轮转动的方向需要
提供力矩,这样反作用下人也会转起来。
这节课让我更加形象的认识了刚角动量守恒定体律; 老师还给我们举了现实生活中的例子,深深地感受到物理在生活中无处不在,如直升飞机就是运用了角动量守恒的原理。
演示实验中其他组的实验也很有意思,如悬浮车的演示,等电势高压的演示,共振现象等让我觉得科学是如此强大,又是如此深不可测。意识到实验室多么的重要,杨振宁曾说过,中国留学生学习成绩往往比一起学习的美国学生好得多,然而十年以后,科研成果却比人家少得多,原因就在于美国学生思维活跃,动手能力和创造精神强。 我们应注重提高我们的实验动手能力,为将来的科学发展做出贡献。