大学物理 ›› 2023, Vol. 42 ›› Issue (7): 36-.doi: 10.16854/j.cnki.1000-0712.220452
冯睿骐,白翠琴
FENG Rui-qi, BAI Cui-qin
摘要: 网球拍效应(TRE)指刚体绕第二惯量主轴旋转时的不稳定现象,它作为生活中常见的现象,在物理教学中常被提及,但有关的定量实验较为缺乏. 本文中,我们在约化相空间中给出了TRE的直观解释,并利用COMSOL 软件对该现象进行了研究,研究了不同初始条件参数和刚体设置对翻转周期的影响. 我们发现“翻转耗时”对初始扰动不敏感,用它代替整个翻转周期可以减少测量和仿真模拟中误差的影响,从而在COMSOL仿真中实现了0.14%的测量误差. 此外我们利用手机进行实验,观察到了TRE且定量结果与理论预期一致. 本工作有助于学生形成关于TRE的物理图像,有助于TRE的物理教学定量实验设计.