中關(guān)村三小孫文航傅科擺論文

1、中關(guān)村三小天文小組實(shí)驗(yàn)研究論文題 目傅科擺的實(shí)驗(yàn)小論文孫文航二零一二年八月目錄1.天文館里的傅科擺2.親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)3. 傅科擺為什么能證明地球自轉(zhuǎn)4. 致謝 天文館里的傅科擺 暑假，一次偶然的機(jī)會(huì)，我上網(wǎng)時(shí)看到了天文館里的4D電影介紹。因?yàn)槌鲇谛『⒆拥男睦?，?tīng)說(shuō)北京天文館里的4D電影非常好看，便立刻隨著父母來(lái)到了北京天文館。不料，天公不作美，下起了瓢潑大雨。在售票亭里買電影票的我們立刻顧不上買票頂著大雨跑進(jìn)了A館避雨。進(jìn)了A館，我被眼前的景象吸引住了：巨大的天穹上畫(huà)著形態(tài)各異的神話人物，在燈光的照應(yīng)下顯得更加栩栩如生，在神話人物的中心位置上，裝置了一個(gè)滾珠滑輪系統(tǒng)，估計(jì)有6米高。滾珠滑輪系統(tǒng)高

2、高吊下一根結(jié)實(shí)的細(xì)線，線下吊著一個(gè)飾金邊的大銅球。銅球下的指針精確的指著表盤(pán)上的刻度。銅球的四周圍起了一米高的圍墻。墻上赫然寫(xiě)著三個(gè)大字：傅科擺。大字下面是詳細(xì)的介紹：“傅科擺是最早用來(lái)證明地球自傳的儀器。如果地球不自轉(zhuǎn)，擺的擺動(dòng)平面保持不變。由于地球自轉(zhuǎn)，擺在擺動(dòng)時(shí)受到因地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的作用力的影響，使擺動(dòng)平面作順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。在北京或維度40度的地區(qū)，擺的擺動(dòng)平面轉(zhuǎn)動(dòng)一周需37小時(shí)惟獨(dú)越低，轉(zhuǎn)動(dòng)一周需要時(shí)間越長(zhǎng)?！笨粗粗揖涂创袅恕＿@時(shí)，爸爸問(wèn)我：“這段文字介紹你看懂了嗎？”我搖搖頭，“這段文字對(duì)于我來(lái)說(shuō)還是有點(diǎn)深?yuàn)W?！卑职窒蛭艺Ａ苏Ｑ劬φf(shuō)：“不妨我們來(lái)親手試試吧！”爸爸從包里掏出攝像機(jī)

3、，在9點(diǎn)鐘的時(shí)候拍了一張照片，并對(duì)我說(shuō)：“在過(guò)兩個(gè)小時(shí)我們?cè)倥牡诙堈掌！庇谑俏覀兘柽@兩個(gè)小時(shí)的時(shí)間看了一場(chǎng)電影，又玩了一圈B館。再回來(lái)的時(shí)候，已經(jīng)是11點(diǎn)多了。爸爸又掏出照相機(jī)照了第二張圖片，下面是兩張圖片： 爸爸說(shuō)：“看到不同了吧，第一張是與直線垂直的，但第二張稍微偏了一點(diǎn)，這就證明了地球在自轉(zhuǎn)?！卑职挚粗乙荒樏曰蟮臉幼庸笮φf(shuō)：“走，咱們回家做個(gè)實(shí)驗(yàn)吧?！?于是我們又頂著大雨拎著大包小包回到了車上，狼狽不堪，我才明白有一種滋味叫“落湯雞”。親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)第二天，我和劉宇風(fēng)拿著照相機(jī)，拎著一個(gè)線墜，一團(tuán)姥姥繡十字繡的絲線（一種很長(zhǎng)很結(jié)實(shí)的線），一捆膠帶，還有一只剪子。因?yàn)槲覀兗依餂](méi)有大

4、鐵球，所以我拿了一只錐形的鐵線墜。我拎著這些東西去了小區(qū)里的健身園。健身園的秋千設(shè)備上的秋千已經(jīng)被物業(yè)拆走了，只剩下一個(gè)框架上面吊著兩個(gè)可以前后運(yùn)動(dòng)的鐵圈。我把一團(tuán)絲線的頂端結(jié)成一個(gè)圓圈套在鐵圈里面，這樣，線墜就可以前后左右自由擺動(dòng)了。 當(dāng)絲線成功的吊在鐵圈上時(shí)，我突然發(fā)現(xiàn)細(xì)線不夠長(zhǎng)，垂在地面大約有1米高，但是這樣的話會(huì)不方便我的測(cè)量，于是我想到了再接一段線，這樣就變得更加精準(zhǔn)了。接下來(lái)，我便想到了裝刻度，可是沒(méi)有鉛筆，也沒(méi)有白紙，旁邊也沒(méi)有可以作表盤(pán)的東西。這時(shí)我想到了原先做垂線懸掛的膠條。我把膠條與橫梁交叉成90度角后，經(jīng)過(guò)一次又一次的目測(cè)。我把膠條精準(zhǔn)的貼在地面上。隨后，我把線的頂端拴上

5、重重的線墜，把線墜拉開(kāi)到45度角，線墜開(kāi)始緩慢的移動(dòng)起來(lái)。于是，我坐在旁邊的滑梯上靜靜地等待著線墜的移動(dòng)。蚊子趴到我腿上我也不去理它，而是專心致志的看我的傅科擺。經(jīng)過(guò)了半個(gè)小時(shí)左右，線墜越來(lái)越慢，角度越來(lái)越小，我怕它停下來(lái)，于是，在這個(gè)時(shí)候照了一張像。這時(shí)，我驚喜的發(fā)現(xiàn)，我的小傅科擺偏離了這條膠帶！我欣喜若狂，連忙把他記在我的小本子上。過(guò)了一會(huì)兒，傅科擺停了下來(lái)。傅科擺為什么能證明地球自轉(zhuǎn)于是我?guī)е鴮氋F的照片記錄回了家。爸爸看后說(shuō)：“做得不錯(cuò)，過(guò)來(lái)看看這個(gè)吧?！卑职衷诨ヂ?lián)網(wǎng)上打卡一個(gè)頁(yè)面：伽利略曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)了單擺的等時(shí)性原理，傅科心想：除此之外，單擺的運(yùn)動(dòng)還有沒(méi)有其他的規(guī)律了呢？有一天，他準(zhǔn)備研究

6、一下擺的振幅受空氣阻力影響的問(wèn)題。他首先讓一個(gè)擺運(yùn)動(dòng)起來(lái)，并記下初時(shí)的角度和時(shí)間，然后打開(kāi)一本書(shū)看起來(lái)，想過(guò)一會(huì)兒再量一次。一段時(shí)間過(guò)去了，傅科放下書(shū)，抬起頭來(lái)，想看一看振幅減少了多少?？墒?，他卻不禁愣住了：開(kāi)始時(shí)單擺的擺動(dòng)方向正對(duì)著自己的視線，但現(xiàn)在居然與視線平行了！為了證實(shí)這一現(xiàn)象，他找來(lái)一些細(xì)砂鋪在底板上，讓單擺下部的尖端在砂面上劃過(guò)。傅科看到，單擺擺動(dòng)留下的痕跡果然發(fā)生了變化，細(xì)砂上形成了兩個(gè)對(duì)頂?shù)纳刃?。?duì)于眼前這一奇怪的現(xiàn)象，傅科感到迷惑不解。因?yàn)椋鶕?jù)慣性定律，運(yùn)動(dòng)著的物體在沒(méi)有受到外力作用的時(shí)候，總是保持著勻速的直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這就是說(shuō)，單擺在沒(méi)有受到外力作用的時(shí)候，總是保持著勻速

7、的直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這就是說(shuō)，單擺在沒(méi)有受到外力作用的時(shí)候，擺動(dòng)的方向不應(yīng)該發(fā)生變化。 經(jīng)過(guò)認(rèn)真的思考，傅科認(rèn)為這可能是由于地球的自轉(zhuǎn)造成的。如果是這樣的話， 那不就可以用單擺來(lái)證明地球的自轉(zhuǎn)嗎？傅科的計(jì)算結(jié)果果然證明了自己的設(shè)想是正確的。如果我們?cè)诒睒O豎起一個(gè)巨擺，讓它擺動(dòng)起來(lái)。由于北極地處于地球自轉(zhuǎn)軸的頂端，擺架就隨著地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，24小時(shí)轉(zhuǎn)一圈。由于我們和支架隨著地球自轉(zhuǎn)一同轉(zhuǎn)動(dòng)，而擺的擺動(dòng)方向又不會(huì)改變，這樣，當(dāng)我們站在擺下時(shí)，就會(huì)看到擺動(dòng)的方向也變化了360度。地理緯度越低，擺動(dòng)方向的改變就越慢。在巴黎需要31小時(shí)47分；在赤道上擺動(dòng)的方向?qū)⒉话l(fā)生任何變化，因?yàn)檫@時(shí)支架的方向已經(jīng)不隨地球的自轉(zhuǎn)而改變了。看完這段資料后，我豁然開(kāi)朗，也為自己又了解一個(gè)知識(shí)而高興，那天去天文館收獲真大！爸爸又告訴我：“傅科在地球上用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了地球的自轉(zhuǎn)，解決了這一懸而未決的難題。為了表彰傅科的功績(jī)，各國(guó)的科學(xué)家一致決定，把巨擺命名為傅科擺。”我說(shuō)：“老爸，這下我可弄明白了，下次咱們還去?！薄盀槭裁矗俊薄吧洗螞](méi)看著電影啊。”我