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物理小实验：麦克斯韦滚摆的制作

2016-12-22 21:31阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/2663547571

本文转载自：9MW创客世界 http://www.9mw.org


麦克斯韦滚摆 (maxwell's wheel) 是用来演示重力势能与动能的相互转化过程中，机械能的总量保持不变的仪器。当捻动滚摆的轴，使滚摆上升到顶点时，储蓄一定的势能。当滚摆被松开，开始旋转下降，滚摆势能随之逐渐减小，而动能（平动动能和转动动能）逐渐增加。当悬线完全松开，滚摆不再下降时，转动角速度与下降平动速度达到最大值，动能最大。由于滚摆仍继续旋转，它又开始缠绕悬线使滚摆上升。在滚摆上升的过程中动能逐渐减小，势能却逐渐增加，上升到跟原来差不多的高度时，动能为零，而势能最大。如果没有任何阻力，滚摆每次上升的高度都相同，说明滚摆的势能和动能在相互转化过程中，机械能的总量保持不变。


物理小实验：麦克斯韦滚摆的制作


今天我们就来制作这款麦什么克什么斯什么韦什么滚的摆~~~~~


刚拿到手的样子，有点小分量：


物理小实验：麦克斯韦滚摆的制作


请看材料，谢谢：
物理小实验：麦克斯韦滚摆的制作
打开小袋子包装看看：
物理小实验：麦克斯韦滚摆的制作
先给滚摆的两个立柱装上固定装置，如下：
物理小实验：麦克斯韦滚摆的制作
给立柱的底下也涂上一些白胶，这样等白胶干了以后会更加坚固（白胶干燥需要一些时间的，请耐心等待）
物理小实验：麦克斯韦滚摆的制作
两个立柱都初装完毕如下（也可以使用白胶来粘立柱和固定板，感觉这样更牢固，就是耗费一些时间）：
物理小实验：麦克斯韦滚摆的制作
给横梁装上羊眼钉：
物理小实验：麦克斯韦滚摆的制作
噫~~~~~~发现还有一段线，忘记拍照了，等会可以用：
物理小实验：麦克斯韦滚摆的制作
把横梁装上去（白胶粘）：
物理小实验：麦克斯韦滚摆的制作
现在开始制作滚摆的小圆摆，这个小圆木拿出来，用纸刀切一条小缝，方便把线插进去：
物理小实验：麦克斯韦滚摆的制作
把小木棍装好：
物理小实验：麦克斯韦滚摆的制作
套上磁铁（用来增加圆摆的重量的）：
物理小实验：麦克斯韦滚摆的制作
然后在套上胶管（大家拿到手的应该是一段胶管，需要自己剪成象我这样的）：
物理小实验：麦克斯韦滚摆的制作
忘记安装立柱底部的三角木了，补上：
物理小实验：麦克斯韦滚摆的制作
接下去，开始最痛苦的一段安装，把线绕上去。
有要求的哦，要线两边都一样平。


唉，时间滴答滴答一分一秒过去，巴克队长绕的好苦哦~~~~~~~~~


队长崩溃了~~~~~~~~~~~~~~~~~~
物理小实验：麦克斯韦滚摆的制作
绕了好久，感觉过了好几光年，扎好后的线，还是歪的~~~~~~~~~宝宝心里苦啊~~~~~~~~~~


嘻，后来，小窍门小秘方独家解药，把线拉了啦，缠在横梁上，勉强算平衡了，下面：
物理小实验：麦克斯韦滚摆的制作
物理小实验：麦克斯韦滚摆的制作
上面的，终于算是平衡了。


终于可以玩了，我滚我摆~~~~~~~~~~~


实际效果不是特别好，主要是第2次降落后的上升动能基本没有了，这应该是行程太短了的原因。另外，线和摆的晃动比较厉害，这可能和羊眼钉的位置，以及线和摆的对齐有关系。


这款产品还有改进的空间，下次可以把线摆降落的距离行程增加多一些，如果立柱实现不了，可以使用手来做支架我觉得也是可行的，那样空间就大了，合理的建议。

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