基于tracker對最速降曲線上物體運動的研究

圖1-24所示，讓小鋼球同時從同一高度沿著不同軌道滾落，經(jīng)測量得到小鋼球速度隨時間變化，其中最降速曲線上小鋼球運動速度增加最快，因此該軌道上小鋼球運動速度最大，也就是運動最快，且實驗測量結(jié)果和理論計算結(jié)果相符合。如REF_Ref135314267\h圖1-25所示，測量了不同時刻下小鋼球在三種軌道上運動的水平位置，發(fā)現(xiàn)最速降曲線上的小鋼球水平位置x隨時間增加得最快，從圖中也可以看出對同一水平位置，最速降曲線上小鋼球運動所需時間最短，而直線稍長，曲線軌道上小鋼球所需時間最長，再次證明了最速降曲線上小鋼球運動最快的結(jié)論。圖1-SEQ圖1-\*ARABIC23三種軌道上小鋼球運動軌跡對比圖圖1-SEQ圖1-\*ARABIC24三種軌道上小鋼球運動速度隨時間變化關(guān)系對比圖圖1-SEQ圖1-\*ARABIC25三種軌道上小鋼球運動位置與時間關(guān)系圖結(jié)論本文基于tracker對小鋼球在三條不同軌道上分的研究，得到以下結(jié)論：設(shè)計并制作了最速降曲線、直線、一般曲線三種不同形狀的軌道。讓小鋼球從同一高度不同軌道上下滾，采用錄視頻，并利用track軟件對小鋼球運動進行測量，得到小鋼球運動的速度、位置與運動時間的數(shù)據(jù)。對實驗數(shù)據(jù)與理論數(shù)值計算結(jié)果進行對比，發(fā)現(xiàn)軌道形狀、速度、位置隨時間變化關(guān)系，實驗值和理論值大致符合，驗證了機械能守恒定律，利用利用track軟件對小鋼球運動相關(guān)物理量進行測量具有一定準確性。從理論計算與實驗測量結(jié)果上看得到了三條軌道上小鋼球運動是最速降曲線上的運動最快，直線次之，一般曲線最慢的結(jié)論。軌道制作過程中的弧度不易控制，導(dǎo)致實驗測量結(jié)果與理論計算結(jié)果存在微小差異，也不排除空氣阻力和擾動的影響。實驗開展過程中需要保證小鋼球從同一高度同時下落，因此可以對實驗儀進行改進，下一步加裝電磁開關(guān)控制。參考文獻：王海軍.巧解最速降線及其等時性[J].大學(xué)物理,2015,34(8):16-18.吳佩萱.最速降線的挑戰(zhàn)[J].現(xiàn)代物理知識,2006(04):52-54.賈小文,賀秀良,范海英.利用IgorPro對最速降線問題進行數(shù)值求解[J].大學(xué)物理,2020,39(12):13-19.張金州.基于“STEM”理念下的“最速降線”探究[J].物理通報,2020(8):55-59.肖帥,袁如昕,張順,易庭豐,呂憲魁.基于tracker視頻分析軟件分析三線擺的轉(zhuǎn)動慣量[J].物理通報,2022(S01):121-125.方明月,郭瑞雪,謝翠婷.基于Tracker分析磁阻尼下的單擺運動[J].大學(xué)物理實驗,2022,35(1):63-68.王經(jīng)淘,程敏熙,賈昱,李榮妹.利用Tracker軟件分析氣墊導(dǎo)軌上彈簧振子的阻尼振動[J].大學(xué)物理,2014,33(4):22-24.郎和,吳宏偉,王太軍.利用Tracker軟件驗證機械能守恒定律[J].物理通報,2018,0(2):83-85.吳宏偉.利用Tracker軟件分析驗證牛頓第二定律[J].物理通報,2017,0(4):89-91.鐘熒杏,肖桂娜.利用Tracker軟件研究牛頓擺的運動[J].物理通報,2023(1):112-116閆彩霞,程敏熙.視頻分析軟件Tracker在物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用——以“動量守恒定律實驗”的創(chuàng)新改進為例[J].物理通報,2018,0(7):69-72.徐雷.最速下降曲線實驗[J].教育教學(xué)論壇,2018,0(4):190-191.邢家省,楊義川.最速降線問題解的充分條件的證明[J].吉首大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版,2019,40(2):1.楚雄師范學(xué)院物理學(xué)專業(yè)本科畢業(yè)論文致謝歲月荏苒，不覺中已步入大學(xué)畢業(yè)的季節(jié)，我的大學(xué)生活就要畫上圓滿的句號；猶如春日的夢幻、秋日的云煙，朋友們聚散亦唏噓。人生的道路永無止境，愿我們堅守初心，努力奮進，實現(xiàn)心中的夢想。此刻，在百感交集之際，無法用簡單的言辭概括這四年的經(jīng)歷與感悟。于是借此機會，將心中所想傾訴于此，記錄于筆端。談到老師的恩情，永遠不忘；祝菲霞老師，感激涕零。從論文選題、構(gòu)思、資料搜集、開題報告，直至定稿，祝菲霞老師在每個環(huán)節(jié)都給予了悉心指導(dǎo)與幫助。自去年12月以來，她的寶貴意見讓我受益匪淺，使得論文得以順利完成。祝老師在不乏耐心的同時，還把關(guān)心傳遞給我們，為的是我們銘記所教，活學(xué)活用。在此，我衷心感謝祝菲霞老師，并祝愿老師工作順利，歲月靜好，花好月圓。無盡感激，家人厚愛。在過去的二十多年里，父母給予了我無盡的關(guān)愛與教育。正是有了他們的關(guān)愛與支持，我才得以順利完成學(xué)業(yè)。在此，我向父母表達由衷的感謝。未來，我將踏入社會，為了報答父母的養(yǎng)育之恩，我定將努力工作，用心生活。愿父母身體健康，喜樂常伴左右。感謝同窗之誼，伴我一同成長。為了我在生活和學(xué)習(xí)上的支持與鼓勵，感謝我的朋友們?；叵脒@段時光，我們一起歡笑、一起奮斗，一路同行。至今想起，心中依然有你們給予我無限的動力與信心，在此山水之間，我想對你們說，朋友，謝謝你們?yōu)槲規(guī)淼恼滟F友誼！或許各自分道揚鑣，但愿我們能繼續(xù)勇往直前，成就更好的自己！“路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索?！睍r光如梭，我們往往還來不及珍視，便需要繼續(xù)前行。最后，我要感謝所有評閱本論文的老師們，感謝你