第一步 · 先猜一猜
两摆等长、耦合 1.0、只动左摆,12 秒内能量最多倒过去多少?
选一个你现在的预测。
科学 / 物理 / 08
只用一根弹簧连起两个摆,能量为什么会像倒水一样来回倒?
探索路线
知道单摆有固有频率,两个能振动的东西连起来会互相影响。
等长、只动左摆,看能量多久全部倒到右摆。
切到反相起动,确认能量不过河。
把长度差拉满 10%,看转移率下滑。
第一步 · 先猜一猜
选一个你现在的预测。
第二步 · 观察当前状态
发生了什么?
转移率 99.6%,拍周期 20.6 s。转移率由失谐决定:0% 时 ≈99.6%,10% 时 ≈79.9%——收音机调台就是在找 0% 失谐。
第三步 · 接受一个挑战
1 / 3让转移率 ≥ 95%(Full slosh)。
长度差保持 0,左摆起动。
用反相起动让转移率归零。
起始方式切到“反相起动”。
长度差拉满,把转移率压到 85% 以下。
长度差 10% 时转移率约 79.9%。
安全与范围网页模拟。真实的耦合摆装置请勿在共振时用手拦摆。
你看到的是
两个单摆的本征模式是“一起摆”(弹簧不发力)和“对着摆”(弹簧拉压最凶)。任意起动都是这两个模式的叠加,而两个模式的频率略有不同,拍频 ω₊−ω₋ 就决定了能量来回倒的节奏:等长时转移接近 100%,一个摆停下的瞬间另一个恰好满幅。把两个摆调成不同长度(失谐),两个模式不再“对齐”,转移率一路下滑(失谐 10% 只剩约 80%)——收音机要对准电台频率,就是怕这种失谐。