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科学 / 物理 / 03

单摆 实验室

换一个更重的摆锤,钟会走慢吗?——伽利略说不会。

ENGINE / PENDULUM-ENGINE-1T = 2π√(L/G)
同一条线,不同重量的锤2.01 s × 两只摆完全同步
ENGINE PENDULUM-ENGINE-1 / T = 2π√(L/G)

探索路线

先猜一猜,再动手。

会数"来回摆一次",知道这叫一个周期。

01

在预设里切换地球、月球、木星,看同一根摆的节奏变化。

02

只改摆长,观察周期是变快、变慢,还是按别的规律。

03

把摆锤从 1 kg 换到 5 kg,再看一次周期。

第一步 · 先猜一猜

同一根 1 m 的摆在地球重力下,把摆锤从 0.2 kg 换成 5 kg,周期会?

选一个你现在的预测。

第二步 · 观察当前状态

当前读数

摆长1.00 m
重力9.81 m/s²
摆锤质量1.0 kg
周期2.006 s
频率0.498 Hz

发生了什么?

当前周期 2.006 s。再拖一次质量滑块:1.0 kg 的摆锤和任何质量共享同一个时钟——公式里只有摆长和重力。

记录观察

第三步 · 接受一个挑战

0 / 3
01给月球钟调速

月球上 1.5 m 的摆要 6.05 s 一次。把周期压到 4 s 以内。

提示

在月球上只能靠缩短摆长:0.5 m 时约 3.49 s。

02达到 Brisk swing

让周期小于 1 秒,解锁 Brisk swing 状态。

提示

最短摆长 0.5 m 配上 20 m/s² 以上的重力。

03√2 实验

在地球重力下把摆长从 1 m 加到 2 m。周期变成几倍?

提示

记录前后读数再相除:2.006 s → 2.837 s。

安全与范围网页模拟。真实的大型摆锤(如秋千重物)请保持距离。

你看到的是

T = 2π√(L/g):周期只由摆长和重力决定,与摆锤质量无关。传说 1602 年伽利略在比萨大教堂盯着吊灯,用自己的脉搏计时,发现灯无论摆多远、多沉,来回的时间都一样。这只摆旁边挂着一只 5 kg 的“保龄球”——拖动质量滑杆,锤变大变小,但两只摆永远同步;拖动摆长或换个星球,它们才一起变快变慢。单摆也是人类第一台精确时钟(摆钟)的心脏。

动手试试只把质量从 0.2 拉到 5.0——两只摆纹丝不乱。再从月球跳到木星,节拍立刻变快。

探索路径 · GUIDED PATHS

从这一站,接上一条小路

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