通过声卡采集光电门数据研究大幅度阻尼单摆的振动

作     者：张世功 肖志俊 刘广群 ZHANG Shigong;XIAO Zhijun;LIU Guangqun

作者机构：贵州理工学院理学院贵州贵阳550003 

出 版 物：《大学物理实验》 (Physical Experiment of College)

年 卷 期：2022年第35卷第6期

页      面：75-78页

学科分类：07[理学] 082403[工学-水声工程] 08[工学] 070206[理学-声学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金资助(11764007) 大学物理教指委西南地区教改项目(SWPTJG-2108) 

主　　题：光电门 单摆 大幅度 阻尼 周期 

摘      要：普通物理实验中常用的光电门仅能提供挡光次数和总时间,利用软件通过声卡对光电门数据进行采集可以得到每次挡光的时刻,这为研究大幅度阻尼单摆的振动规律提供了可能。对采样的电压数据进行一阶差分,出现的正、负尖脉冲分别对应原始信号的上升沿和下降沿,为光电门开始和结束被挡光的时刻。计算的单摆周期随时间有明显的减小趋势,长时间大幅阻尼单摆实验结果得到的单摆周期变化规律与摄动法结果有较好的一致性。并根据光电门挡光时间估算了空气的阻尼系数,与相关文献中的结果相吻合,研究结果为利用普通光电门研究复杂的振动现象提供了可行性。