探究撒克逊碗的下沉: 对简谐振动的修正

王 幸, 黎秋航, 侯吉旋, 陈 乾

doi:10.16854 / j.cnki.1000-0712.210095

大学物理 >

2021 , Vol. 40 >Issue 11: 80

DOI: https://doi.org/10.16854 / j.cnki.1000-0712.210095

大学生园地

探究撒克逊碗的下沉: 对简谐振动的修正

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1. 东南大学物理学院，江苏南京 211189; 2. 东南大学电子科学与工程学院，江苏南京 211189

王幸( 2000—) ，男，江苏盐城人，东南大学电子科学与工程学院 2019 级本科生

收稿日期: 2021-03-04

修回日期: 2021-04-28

网络出版日期: 2021-11-15

基金资助

东南大学教学改革研究与实践项目( 2019-075)

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Exploration of the sinking of Saxon bowl: correction of simple harmonic vibration

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1. School of Physics，Southeast University，Nanjing，Jiangsu 211189，China; 2. School of Electronic Science and Engineering，Southeast University，Nanjing，Jiangsu 210000，China

Received date: 2021-03-04

Revised date: 2021-04-28

Online published: 2021-11-15

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摘要

本文从简谐振动的修正出发，对 2020 年青年物理学家锦标赛( IYPT2020) 的第六个课题“撒克逊碗( Saxon Bowl)

”进行了理论分析和实验探究.该课题描述了古代撒克逊人利用底部有孔的碗计时这一史实，且这样一个碗下沉的模型可以作为生动案例，增强学生对简谐振动、阻尼振动的理解.本文的研究方式避免了冗杂的公式推导，得到了简洁方程，利用计算机求解微分方程，并用实验结果验证，证实了理论的可行性，并定性研究了若干因素对下沉时间的影响.

关键词： 撒克逊碗; 简谐振动; 伯努利方程; 阻尼项

本文引用格式

王幸, 黎秋航, 侯吉旋, 陈乾 . 探究撒克逊碗的下沉: 对简谐振动的修正[J]. 大学物理, 2021 , 40(11) : 80 . DOI: 10.16854 / j.cnki.1000-0712.210095

Abstract

Starting from the correction of harmonic vibration，theoretical analysis and

experimental exploration on the sixth topic Saxon bowl of IYPT2020 are carried out. This topic

describes a fact that the ancient Saxons used the bowl with holes on bottom to tell the time. Such

a bowl sinking model can be used as a vivid case to enhance students' understanding of simple

harmonic vibration and damped vibration. In this way，the complicated formula derivation is avoided

and the simple equation is obtained. By using computer to solve the differential equation

and doing experi- ments，the feasibility of the theory is proved and the influence of some

factors on the sinking time is studied

Key words： Saxon bowel; simple harmonic vibration; Bernoulli equation; damping term

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