科学网 › 标签 › 测量质量

标签: 测量质量

相关帖子	版块	作者	回复/查看	最后发表

没有相关内容

相关日志

第五期【奇思妙想】一根线称出核桃的质量！: 热度 3 woodymusic 2017-12-1 20:08; 第五期：音频请点击此链接.mp3 或关注微信公众号：方程之声引言这一期我们要做一个小实验，秤一个核桃补补脑。说到称东西，我们立刻想到的是杆秤、弹簧称、天平、电子秤等等各种称。现在需要考考你，如何用一根线称出核桃的质量？熟悉方程之声公众号的朋友应该猜到了解题思路。上一期节目，我们刚刚讲了双摆，你印象最深的应该是小白的歌声。其实上一期有浅浅的伏笔，单摆振动频率与小球的质量无关，而双摆的振动存在两个频率 f1， f2 ，与两个小球之间的质量比有关，与两个摆线之间的绳子长度有关。你猜到答案了吗？不同的质量比，小球的运动曲线是不一样的。双摆的两个小球之间的质量比信息包含在双摆的摆动的信息里面。只要知道双摆的摆动信息，就可以提取出质量比的信息。脑洞题：欢迎进入核桃的世界！我是一个核桃。我叫核核，皮肤光泽，纹路优美，身高 44mm，腰围： 35mm ，体重： 11.16 g 。我不能说话，但是我想表达我的心声。我现在在荡秋千上跟你打招呼。秋千摆动周期是 1.58s，受到空气阻力，摆动越来越小。如果你能将我的摆动加快440倍，你就能听到我心里的话？现在我的朋友桃桃找我，请我帮他量体重？可是没有秤，怎么办呢？ duang！有了！第一步：找到一个长长的绳子，把我们绑在一起。第二步：挂起来形成一个秋千，上下两根线一样长，用手机记录摆动的过程。第三步：在视频中识别出我质心的位置。（见小绿点）把我质心的位置化成曲线。如果加快播放速度，这个曲线的波形是可以听见的。其实我已经告诉你了我的体重了，你听见了吗？只要用心可以解开我们的暗语！方程的世界里解开核桃的暗语：刚才的振动有两个频率， f1=0.3955 Hz，f2=0.8386.f1和f2是通过对核桃的位移进行Fourier分析就可以得到。它应该是双摆振动方程的两个本征频率。双摆的振动方程为：（ 1 ）（ 2 ）令 , ，振动的两个本征频率为：（ 3 ）（ 4 ）式（ 3）两边平方 + 式（ 4 ）两边平方得到：（ 5 ）其中， l=0.97,g=9.8m/s 2 ， F1=0.3955，F2=0.8386。代入式（ 5）最终确定 mr=m2/m1=0.679605457440484; 因为已知 m2=11.16g 求得桃桃的质量 m1 为 16.42g 。见证奇迹的时刻：最终称得桃桃的质量为： 16.3813g。已经很接近了！如果有兴趣，你也可以自己动手做这个实验。我想要准备细线、透明胶带、剪刀，卷尺、一个手机及固定支架、以及一面百色背景的墙。后记：所里有好多核桃树，亭亭如盖。来年能不能摘到一颗核桃，做一做实验！欢迎关注 “ 方程之声 ” 微信公众号，欢迎留言！; 个人分类: 方程之声|5806 次阅读|3 个评论

给王亚平同志测量质量的一点建议: 热度 3 kyt1965 2013-6-22 21:47; 科学网、国家天文台张承民教授、北京大学焦维新教授并转神州十号指令长聂海胜同志、宇航员张晓光、王亚平同志：认真并反复观看了王亚平、聂海胜、张晓光等三位宇航员在天宫一号的授课和演示，十分成功，热烈祝贺。水膜变水球和太空陀螺都十分精彩，质量测量项目的物理意义最为重大。一点建议：王亚平同志是基于牛顿第二定律来实现质量测量的，就是说，她测到的是 ‘惯性质量’。‘惯性质量与引力质量是否相等’ 是验证爱因斯坦广义相对论的重要实验之一，其中，最著名的是厄缶扭摆实验。但是，厄缶以及后人所用的测试系统——扭摆系统都是固定于地球表面的，即测试系统是在与引力源（地球）保持静止的情况下获得了‘惯性质量与引力质量相等’的结论，普遍性不够。为了在一般情况下获得‘惯性质量与引力质量是否相等’的结论，应当在测试系统与引力源（地球）作相对运动的情况下完成‘惯性质量与引力质量是否相等’的实验。天宫一号飞船围绕引力源——地球作加速运动，是一个很好的‘相对运动实验系统’，如能完成这一实验，意义重大。这次太匆忙了，可能来不及，留待神州十一号吧！实验方法很简单：在建造新的太空站时，肯定也要配备一套测量宇航员体重的“质量测量仪”。请选择高精度“质量测量仪”。目前，测量聂指令长的身体质量的精度为0.1千克, 希望能达到1克; 在地面，从肯定会进入太空站的刚性设备中选择一件适合的设备（其形状要方便在太空站被“质量测量仪”测量，质量大些为好，几千克至几十千克），用 “质量测量仪” 测量该设备的质量多次（8至16次）；上了太空站，再用“质量测量仪”测量该设备的质量多次（8至16次）。比较在地面和在太空测量到的平均惯性质量！如果时间来得及，又不影响其它已有的安排，并得到航天指挥部的批准，也可在‘天宫一号’补做简单实验：选择一件本已确定将肯定返回地面又适合被“质量测量仪”测量的中小刚性设备，多次测量其质量（4至8次），获均值；返回地面后，用同类“质量测量仪”反复测量其质量，获均值。比较在地面和在太空测量到的平均惯性质量！与厄缶结果比较。供您们参考，谢谢！中国科学院地质与地球物理研究所研究员汤克云 2013.6.22; 7583 次阅读|6 个评论

更多...

帐号		自动登录	找回密码
密码			注册

关闭 安全验证

标签: 测量质量

相关帖子

相关日志

关闭安全验证