“橡皮筋上的球”運動規(guī)律的研究

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摘 要 本文對2022年IYPT 的一道題目“橡皮筋上的球”進行了研究,在對橡皮筋扭轉(zhuǎn)力和阻尼作線性假設的條件下,建立了二自由度線性阻尼自由扭振模型描述雙球橡皮筋運動規(guī)律,建立了彈性圓軸的剪切形變力學模型描述橡皮筋的力學性質(zhì),并給出解析解。本文解釋了雙球橡皮筋系統(tǒng)的“鐘擺”行為,定量探究了此行為與相關(guān)參數(shù)的依賴關(guān)系;通過Tracker軟件得到了相關(guān)實驗數(shù)據(jù),驗證了模型的正確性,并對實驗中的等時性破缺現(xiàn)象進行了半定量解釋,對非線性公轉(zhuǎn)半徑r 隨時間t 的變化進行了定性分析。(剩余3466字)