用锁和钥匙作单摆，研究共振现象

　　拔两把椅子，使它们的椅背相对，椅背之间连一根细绳。再取锁和钥匙数把，用线把它们悬挂在椅背间的细绳上，如图1．48－3所示。

　　实验1：用锁作为策动摆，使靠近它的一个摆的摆长大于锁摆的摆长，而使离它最远的一个摆的摆长与其相等。将锁摆策动以后，可以看到各摆都被策动起来，但与它等摆长的那个摆的振幅最大。

　　实验2：用两把钥匙作为等摆长的摆，悬挂在细绳上，将一只摆策动以后，你将看到另一只摆被策动起来，并且随着策动摆的振幅逐渐减小，该摆的振幅逐渐加大起来，直到策动摆的振幅为零，它的振幅达到最大；尔后又逐渐衰减，将能量传递到原来的策动摆上。如此循环往复，发生能量转移。由于阻力的影响，最大振幅也逐渐减小。仔细观察还可以发现，两摆之间的相位差接近90°，即当一个摆的位移为零时，另一个摆的位移达到最大。

　　实验3：在水平细绳上挂一只锁摆和一只钥匙摆，你可以研究受迫振动的振幅与策动频率的关系。

　　实验时维持钥匙摆的摆长不变，以锁摆为策动摆，通过改变它的摆长来改变策动频率，每次实验都保持开始策动的振幅相同。用一根尺放在地上，用俯视的方法测出钥匙摆作受迫振动稳定时的振幅。用手表测出周期，算出频率。将你的测量数据填入下表中：

n次振动的时间（s）
周期T（s）
频率f（Hz）
振幅A（10-2m）

 

　　根据你测量的数据作振幅A对频率f的图象，应近似如图1．48－4所示。请求出你的实验中的共振频率。

 

选自：《高中物理课外实验》