利用Phyphox分析球面摆轨迹椭圆长轴的旋转原因

近日，利用Tracker软件利用分析了球面摆的运动轨迹，发现是一个长轴逐渐旋转的椭圆，十分诡异。

球面摆的轨迹

按照常理，当单摆开始运动瞬间的初速度与单摆运动平面有夹角时，可以分解成相互垂直的两个分速度，这两个分速度分别对应两个相互垂直的简谐运动。由于两个简谐运动的周期相等，根据李萨如图的形成原理，摆球的合运动的轨迹可以是椭圆，但是椭圆的长轴并不会旋转。

根据微主的分析，可能性是两个相互垂直的简谐运动由于振幅不等，导致两者的周期存在微弱的差别，是这种差别导致了椭圆长轴的旋转。

为了证明上述猜想的正确性，微主利用在Phyphox中私人定制的李萨如图创新实验中进行了验证。

将两个简谐运动的频率比设置为1.1:1，相位差设置为90°，运行程序，就发现椭圆轨道的长轴缓慢地旋转起来了。

| 创客焦作 | 

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