上了两个班的《证明地球在自转》,自己的心里对傅科摆的认识也不是很清醒。早上起了个大早查关于傅科摆的资料。查到的详细资料是做傅科摆实验时铁球摆锤下有一个指针,摆下有直径六米的沙盘,每次摆经过时就在沙盘上划过一条痕迹,由于摆长很长每次摆动周期为16秒,先是顺着子午线摆动然后渐渐向顺时针偏转。假如把傅科摆放置在北极点上,它转动的速度大约是钟表时针转动速度的一半,也就是说,每小时傅科摆都会顺时针转过15度。如果在北极的观测到傅科摆旋转一周的时间是A(A=24h),那么在任意纬度γ上,傅科摆旋转一周所需的时间是A/sinγ。对于巴黎,这个数字是31.8小时。
至于教材上的反映摆保持摆动方向不变特点的实验我也做了,是用铁架台悬着一个钩码单摆,先放置平稳,让学生猜测单摆摆动时支架部分如果旋转90度摆的方向会怎样?铁架台的支架是通过螺丝固定的,当时在找不到圆盘的情况下我只好直接转支架部分了,摆在摆动时有扭力,所以一手松螺丝一手还要小心扶住重心在前的支架,课前的实验成功了,课上出现了转到90度摆的方向基本不变的现象,再让它转回原位摆却失稳产生了圆圈式的晃动,我归纳为手扶支架没能使它顺滑平移的缘故。今天下午我改用四个实心塑料小球(本来想用玻璃球仪器室没有)垫在铁架台下,这样就能利用下面的小球转动铁架台,结果证明好多了。实验时把四个小球散放在铁架台下(铁架台下有凹槽),一手扶稳铁架台底座一手抓住支架掌握重心,等单摆摆动成一线时慢慢转动,摆的定向性就显现了,而且可以来回旋转,不用担心摆成圆圈的情况了,和教材上铁架台下垫一个球底圆盘相比它平移时的平稳度更高,不过这也需要课前多次的熟练操作。
2008、5、29