问题
问答题
有一测量微小时间差的装置,是由两个摆长略有微小差别的单摆同轴水平悬挂构成.两个单摆摆动平面前后相互平行.
(1)现测得两单摆完成 50次全振动的时间分别为 50.0S和 49.0S,则两单摆的周期差AT=______s;
(2)某同学利用此装置测量小于单摆周期的微小时间差,具体操作如下:把两摆球向右拉至相同的摆角处,先释放长摆摆球,接着再释放短摆摆球,测得短摆经过若干次全振动后,两摆恰好第一次同时同方向通过某位置,由此可得出释放两摆的微小时间差.若测得释放两摆的时间差△t=0.165s,则在短摆释放______s(填时间)后,两摆恰好第一次同时向______(填方向)通过______(填位置);
(3)为了能更准确地测量微小的时间差,你认为此装置还可做的改进是______.
答案
设长摆运动时间为t,则有
ω1t=ω2(t-△t),
即
t=2π T1
(t-△t)2π T2
代入数据有:0.02t=0.165,
解得t=8.25s,
因长摆的周期为T1=1s,故长摆的振动次数也为8.25,此时位置为平衡位置且向左运动,
短摆运动时间为8.25-0.165=8.085s.
故本题答案是:
(1)0.02s (2)8.085s,平衡位置,向左 (3)增大两摆摆长,同时使周期之差减小.