高度线性增加的多米诺依次倾倒后能量的传递
2016-05-10白海峰唐永成黄志斌李文波林爽拿
白海峰,唐永成,黄志斌,李文波,林爽拿,钱 静,薛 迅
(华东师范大学物理系,上海200241)
高度线性增加的多米诺依次倾倒后能量的传递
白海峰,唐永成,黄志斌,李文波,林爽拿,钱 静,薛 迅
(华东师范大学物理系,上海200241)
摘 要:近似认为多米诺之间相互碰撞系统的角动量守恒,并且在各多米诺倒下的过程中,由于每块多米诺绕其支点转过的角度很小,因此而忽略在此过程中相互的作用力所做的功.由于能量传递与各多米诺的转动角速度相关,故可以推出高度线性增加的多米诺倾倒后能量的传递情况.多次实验角速度的实验值都大于理论值,但是实验值与理论值随多米诺的序数增加下降趋势与幅度大致相同.
关键词:多米诺;能量传递;倾倒;线性
本文所研究的问题由2011年国际青年物理学家锦标赛(International Young Physicists’Tournament,简称IYPT)的比赛题目给出:
8.Domino amplifier
A row of dominoes falling in sequence after the first is displaced is a well known phenomenon.If a row of“dominoes”gradually increases in height,investigate how the energy transfer takes place and determine any limitations to the size of the dominoes.
多米诺骨牌是一种风靡一时的游戏,受到国内外广大游戏爱好者的欢迎.它是一款集趣味性、智慧性、实践性于一体的游戏.在倾倒的多米诺相互联系的系统中,很小的初始能量就产生一连串的连锁反应,人们把这种效应称为多米诺骨牌效应或多米诺效应(Domino effect).
我们注意到,国内外有关多米诺倾倒后能量传递问题的研究成果很多,但是有关高度逐渐增加的多米诺倾倒的研究成果较少.因此,我们认为这是一个很好的研究课题.
2011年国际青年物理学家锦标赛的这道题目中,“gradually increases in height”并未说明多米诺的高度是否随着多米诺的序数……
