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卡皮察摆

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卡皮察摆示意图,其元件包括可高速转动曲柄的马达;被带动的曲柄使得相连结的杠杆上下振动。刚性摆则透过定轴点连结在杠杆末端。

卡皮察摆(英语:Kapitza's pendulum),为一种刚性,其定轴点呈现垂直方向的上下摆动。其得名于俄罗斯诺贝尔物理学奖得主彼得·卡皮察。他于1951年发展出一套理论,成功解释此摆的不寻常特性。[1]

卡皮察摆的特性为:悬置点的振动使得摆可以在倒立方向上稳定平衡。悬置点固定的寻常摆,其稳定平衡点则是摆锤在悬置点之下;上方相反处则是一个非稳定平衡点,只要一点点扰动就可以让摆离开平衡。在非线性控制理论中,卡皮察摆是参数振荡器的一例,用以展示“动态稳定化”。

参考资料

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  1. ^ Kapitza P. L. Dynamic stability of a pendulum when its point of suspension vibrates. Soviet Phys. JETP. 1951, 21: 588–597. ; Kapitza P. L. Pendulum with a vibrating suspension. Usp. Fiz. Nauk. 1951, 44: 7–15.