本应用笔记描述了使用ADC-11高速数据记录器记录摆锤的位置信息。请注意,此实验也可以使用DrDAQ数据记录器的电阻输入完成。


内容 使用的物品 实验设置 实验结果 讨论结果


使用的物品
100k线性电位器 2.5 V基准电压 - 使用Ref25分流基准电压源。 高速数据记录器 - 使用ADC-11。 自制摆系统。 该电路的结构如下图所示 - 最大摆幅范围内的电压范围为0至1.2 V,其中0.6 V为中心静止位置


建立 如下所示设置实验,电位计安装在一个台式虎钳中。钟摆从相同的高度反复释放,以找到钟摆停止所需的时间 - 这只是不到80秒。 因此,PicoLog设置为“快速阻止”模式,以便在80秒内高速捕获数据。


结果 下面的PicoLog图清楚地显示了结果。


讨论实验结果 摆锤摆动的下列公式可以从第一原理推导出来:

其中g = 9.78 m / s²,l = 0.76 m 在地球上给定的位置,其中g是常数,公式表明振荡周期T仅取决于摆的长度l。此外,即使当振动的幅度由于系统中的损失(例如空气阻力和电位计的摩擦)而减小时,周期也保持不变。 由于我们没有点大小的质量,我们必须对摆的有效长度做出假设。这里使用的长度l是杆的长度(0.7米)+悬挂线的长度(0.015米)+质量长度的一半(0.045米),总有效长度为0.76米。 这给出了大约1.75秒的理论振荡周期。 使用上图,我们可以在60秒内计算35次振荡,振荡周期约为1.71秒。因此,结果与上述计算一致,允许做出假设。