彩虹圈下落过程的动力学分析及实验验证

2020 , Vol. 39 >Issue 11: 56 - 59

物理.自然.技术.社会

彩虹圈下落过程的动力学分析及实验验证

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张声遥( 1982—) ，男，四川宜宾人，宜宾学院理学部物理学院讲师，博士，主要从事大学物理教学和凝聚态物理研究.

收稿日期: 2020-03-16

修回日期: 2020-05-21

网络出版日期: 2020-11-17

基金资助

四川省教学改革项目( JG2018-755) ; 宜宾学院教学改革项目( JGY201827; JGZ201809) 资助

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Dynamic analysisand experiment of the falling process of slinky

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Received date: 2020-03-16

Revised date: 2020-05-21

Online published: 2020-11-17

Fold

静止垂直悬挂的彩虹圈，在上端释放后，与一般物体自由下落不同，其底端保持悬空不动，上端如多米诺骨牌般依

次往下收缩直至低端，塌缩到最小长度才开始整体做落体运动.针对彩虹圈下落的有趣现象，建立了静态模型和动态模型，利

用动力学原理进行详尽分析，并进行实验测量，所得实验结果与理论计算结果符合得很好，误差不超过1%. 从物理上解释了

彩虹圈的塌缩过程实质上是波的传播过程，波有限的传播速度导致了彩虹圈奇妙的下落现象.

关键词： 彩虹圈; 下落过程; 动力学分析; 波的传播

张声遥, 柳福提, 曾志强, 何伟, 施明阳, 李燕群 . 彩虹圈下落过程的动力学分析及实验验证[J]. 大学物理, 2020 , 39(11) : 56 -59 . DOI: 10.16854 /j.cnki.1000-0712.200094

A slinky exhibits unusual behavior when it is released at the top end from the rest hanging state under

its own weight. This article performs an analysis on the dynamics of a free falling slinky by static and dynamic

models according to college physics，and has found that the peculiar motion of a falling slinky is due to the wave

propagation. The experiments have verified the conclusions from the models.

Key words： slinky; falling process; analysis of dynamics; wave propagation

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