真实傅科摆中 Airy 进动与 Coriolis 进动的相互作用
经典物理
2025-02-19 v1 物理教育
摘要
我们采用一种新方法研究傅科摆的进动。我们通过摆锤沿支撑主轴的最大周期与最小周期之差来表征支撑的各向异性。然后我们计算总进动率，同时考虑球面摆的 Airy 进动和地球自转引起的 Coriolis 进动。为了研究由此产生的运动，我们开发了一个逐周期计算的循环，描述摆锤振荡轨迹的运动。为验证我们的模型，我们安装了一个长度为 480.3 cm 的测试摆，并测量了其周期和进动率。进动率对摆锤尺寸、支撑的各向异性以及初始条件敏感。我们发现，在某些振幅下，进动可以完全停止，而摆锤继续振荡。在较低的振荡振幅下也可以获得连续进动。我们给出了这一临界振荡振幅的上界。最后，我们讨论了这些发现对演示和实验室实验中所用傅科摆设计的启示。
引用
@article{arxiv.2502.12230,
title = {Interplay between Airy and Coriolis precessions in a real Foucault pendulum},
author = {N. N. Salva and H. R. Salva},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.12230},
year = {2025}
}