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尼與震的交會-球型阻尼器性質應用之研究

科展類別

全國中小學科展作品

屆次

第63屆--民國112年

科別

物理科

得獎情形

團隊合作獎

學校名稱

新北市立土城國民中學

指導老師

蕭聖益;李家銘

作者

利天佑;戴辰祐;劉羿廷

關鍵字

阻尼、簡諧運動、力矩

摘要或動機

科學家們研究出阻尼器用來減震,但未固定圓底的裝置容易晃動卻較少研究,本研究用力矩和能量原理探究在阻尼器能防圓底震動的效果。我們雷切壓克力板製作出半圓,再用3D列印印出阻尼球,改變施放角度,擺長,擺重,並透過Tracker分析移動軌跡,進而計算週期T、對數衰減率log decrement、角頻率ω、阻尼比damping ratio、指數衰減率α、Q、阻力係數r。研究結果發現模型晃動後,仍符合指數衰減,阻尼球可以降低合力矩,亦符合類簡諧運動(合力矩和位移相關),而擺長對減震效果有限,擺重則因有慣性,效果也有限,我們提出理論模型來解釋上述現象。未來可持續嘗試類簡諧運動模式,擺錘重量的影響,水中複雜運動的模式。

030101.pdf

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