波根多夫实验的验证
这是 Ricardo Coelho 发表在 2022 年 12 月《The Physics Teacher》的一篇论文。 阿特伍德 (Atwood) 在 1780 年发发明了阿特伍德机以用来观察下落物体的运动。该装置可以通过研究下落物体来计算当地的重力加速度，且具有一定的教学意义。而 波根多夫 (Poggendorff) 研究了 阿特伍德机，测量了该装置在静止时和运动时的重力，验证了该装置在运动时的等效重力会减小。 波根多夫实验包含了一个杠杆，一侧是阿特伍德机，另一侧是配重，如图1 所示。 当阿特伍德机开始运动时，杠杆是否会平衡，会往哪一侧倾斜？ Cintra do Prado 用图2 的装置测量了静止和运动状态下阿特伍德机的重量。 也有作者使用了力传感器验证了该实验。 这篇文章将两个 PASCO 的力传感器当作阿特伍德机的配重进行了研究，如图4所示。 实验数据如图 5 所示。 在图 5 中，2.8秒前，两个物体（红色和蓝色）处于静止，质量分别为 $2.48 \pm 0.01 N$ 和 $4.41 \pm 0.01 N$。在 2.8-3.5秒内物体开始运动，绳子拉力近似相等为 $3.17 \pm 0.01$ 和 $3.19 \pm 0.01N$，阿特伍德机的等效重力近似等于两根绳子的拉力。 ...