径向驱动与爱伦·坡的变长摆
经典物理
2013-09-12 v1 物理教育
科普物理
摘要
受爱伦·坡《陷坑与摆》的启发，我们研究了一种径向驱动且长度增加的摆。我们首先表明，以均匀速率增加无驱动摆的长度，并不会以符合坡故事中镰刀行为的方式放大振荡。我们讨论了参数放大以及能量通过摆长这一参数向系统振荡部分的转移。以此方式，径向驱动可以变得直观易懂，且其基本概念可应用于许多其他领域。我们提出并通过数值模型证明，适时施加的径向驱动力可以以增加振荡幅度的方式运作，这与坡的故事描述一致。我们的分析对径向驱动摆可能产生的复杂谐运动进行了计算探索，并阐明了振荡得以参数化放大的机制。这些见解对于本科生物理课堂尤其有价值，因为在那里对摆和振荡的研究十分普遍。
引用
@article{arxiv.1309.2907,
title = {Radial Forcing and Edgar Allan Poe's Lengthening Pendulum},
author = {Matthew McMillan and David Blasing and Heather M. Whitney},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.2907},
year = {2013}
}
备注
16 pages