【老爸全知道】不同时间开始摆动的钟摆最后都会一致摆动?

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脑子里装着无数疑问的“问题”儿童“问问”,能回答儿子一切问题的“老爸”,能用神奇的魔法解答孩子一切提问的“蓓蓓仙”,贪吃又爱抬杠的逗趣“舅舅”又回来啦!这一家人和“蓓蓓仙”将上演什么样的爆笑故事,“老爸”和“蓓蓓仙”又将如何回答“问问”的问题呢?一起来看吧……



“不同时间开始摆动的钟摆,最后真的都会一致摆动吗?”为了找到这个问题的答案,“问问”念起了咒语来到了“蓓蓓仙”的魔法世界寻找答案。为了解决“问问”的问题,“蓓蓓仙”用节拍器来代替钟摆进行实验,因为它们都有上发条就可以摆动的摆杆儿。


要让它们一致摆动还需要借助两样道具。“蓓蓓仙”把两个易拉罐平行放倒在水平的桌面上,然后把一块木板搭在上面。再把三个节拍器等距离的放在木板上,并将三个节拍器调整到同一速度上。


通过实验,尽管“蓓蓓仙”分别让三个节拍器的钟摆开始不一致的摆动,但经过一段时间后,三个节拍器的摆动竟然真的趋于一致了。




可是“问问”又提出了新问题:如果钟摆再多一些,它们还会同样变得一致摆动吗?为了回答这个问题,“蓓蓓仙”变出了一个将板子水平吊在中间的框架,上面还有多达24个节拍器,接着进行实验。


经过一段时候后,本来是摆动不一致的24个节拍器上的钟摆,竟然还是变成了一致摆动,真的很神奇哦!






可这是为什么呢?“蓓蓓仙”告诉“问问”它们能够摇摆一致的原因就是:所有节拍器虽然初始相位不同,但频率相同,它们各自的摆动通过悬挂的平板形成耦合,使得能量在所有节拍器之间传递和分配,最终形成全部同步的稳定状态,而耦合则是能量的传递和重新分配。


在军事上,无人机在编队飞行时会由于气流的作用发生耦合,同步谐振之后,无人机编队会造成气流失稳,致使飞机飞行姿态不稳、失速、失稳甚至导致坠机,所以在飞机制造的时候会采取措施,防止发生耦合。而在大自然界中,萤火虫的亮灭也会由开始的混乱到最后趋于同步,如果把萤火虫看做节拍器,它们也是靠相互关联达到同步的。




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