
麥克斯韋滾擺演示儀 BJDLL-19

滾擺的運(yùn)動是擺輪質(zhì)心的平動與擺輪繞軸轉(zhuǎn)動的合運(yùn)動。以地球、滾擺為系統(tǒng),滾擺在運(yùn)動過程中(忽略空氣阻力)沒有外力做功、沒有非保守內(nèi)力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。即:滾擺的重力勢能與滾擺的動能之和保持不變。以最低點(diǎn)為重力勢能的參考點(diǎn),滾擺上升到頂點(diǎn)時,儲蓄一定的(mgh)。擺輪滾動下落時,擺輪的重力勢能逐漸減小,而擺輪的平動動能(1/2mcvc2)和饒轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動動能 (1/2Jcω2)逐漸增加。當(dāng)懸線完全松開,滾擺到達(dá)最低點(diǎn)時,動能達(dá)到最大值,其數(shù)值等于擺輪在最高處的重力勢能。由于滾擺仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn),它又開始纏繞懸線使擺輪上升。在擺輪上升的過程中,動能又逐漸減小,勢能逐漸增加,上升到跟原來的高度時,動能為零,而勢能最大。如果忽略任何阻力,擺輪每次上升的高度都應(yīng)該相同,說明滾擺的勢能和動能在相互轉(zhuǎn)化過程中,機(jī)械能的總量保持不變。