The topics of oscillatory and simpl

The topics of oscillatory and simple harmonic motion are
of fundamental importance to physics and engineering. The
differential equations that describe oscillatory motion are frequently
covered in introductory undergraduate courses. The
applications are also widespread, including diverse phenomena
such as the vibrations of atoms in a crystal, the current in
LCR circuits, the transmission of electromagnetic radiation
in dielectrics, and chaos.1 However, although many students
learn how to solve the second-order equations of motion, few
have seen the solutions naturally emerge in real physical
situations. The present experiment demonstrates these solutions
and provides insight into weak and strong damping.
The data that are acquired from an off-the-shelf webcam is
processed to determine the viscosity of common fluids such
as distilled water, ethanol, and methanol. The values are in
reasonable agreement with the accepted values.
In the experiment, students use image processing techniques.
The use of these techniques is becoming more widespread,
especially in video microscopy where a CCD camera
is used to track the motion of microspheres or fluorescent
proteins in fluidic environments. Some of these techniques
have been discussed2,3 and used to follow Brownian motion
and its dependence, for example, on viscosity, particle size
and temperature, and the estimation of Boltzmann’s and
Avogadro’s constants.4
The proposed experiment can serve as an introduction to
some commonly used algorithms and tools in image processing
such as frame grabbing, color control, motion tracking,
and using videos for the quantitative verification of various
models.
Not surprisingly, there is already a diverse repertoire of
experiments performed in introductory physics laboratories
that analyze different facets of harmonic motion. These include
the use of oscillating water columns,5 swinging
pendulums,6 and masses attached to springs. These experiments
analyze simple harmonic motion as well as its nonlinear
generalizations using potentiometers,6 photocells,7
photosensors,8 and force sensors.9 In the present experiment,
we use a webcam to track the position of a mass oscillating
in various fluids and process the images and determine the
absolute viscosity of the fluid, a quantity that is conventionally
determined using viscometers.10 This technique differs
from traditional methods in several useful respects. For example

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

มีหัวข้อของการเคลื่อนไหว harmonic และ oscillatory
สำคัญพื้นฐานฟิสิกส์และวิศวกรรม ใน
สมการเชิงอนุพันธ์ที่อธิบายการเคลื่อนไหว oscillatory มักจะ
ครอบคลุมในหลักสูตรระดับปริญญาตรีที่เกริ่นนำ ใน
ยังมีใช้งานแพร่หลาย รวมทั้งปรากฏการณ์หลากหลาย
เช่นการสั่นสะเทือนของอะตอมในผลึก ปัจจุบันใน
LCR วงจร การส่งผ่านของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า
dielectrics และ chaos.1 อย่างไรก็ตาม แม้ว่านักเรียนหลายคน
เรียนรู้วิธีการแก้สมการลำดับที่สองของการเคลื่อนไหว น้อย
ได้เห็นการแก้ปัญหาเกิดตามธรรมชาติทางกายภาพจริง
สถานการณ์ ทดลองนำเสนอแสดงให้เห็นถึงวิธีแก้ไขปัญหาเหล่านี้
และเป็นอ่อน และแข็งแรงลดเสียงรบกวน
ข้อมูลที่ได้มาจากเว็บแคมมีรูป
ประมวลผลเพื่อตรวจสอบความหนืดของทั่วไปของเหลวเช่น
เป็นกลั่นน้ำ เอทานอล และเมทานอล มีค่า
ข้อตกลงที่เหมาะสมกับการยอมรับค่าการ
ในทดลอง นักเรียนใช้เทคนิคการประมวลผลภาพ
ใช้เทคนิคเหล่านี้จะกลายเป็นที่แพร่หลายมากขึ้น,
ใน microscopy วิดีโอกล้อง CCD
ใช้ในการติดตามการเคลื่อนไหวของ microspheres หรือฟลูออเรสเซนต์
โปรตีนในสภาพแวดล้อม fluidic บางส่วนของเทคนิคเหล่านี้
ได้ discussed2, 3 และใช้ในการติดตามการเคลื่อนที่แบบบราวน์
และการ พึ่งพา ตัวอย่าง ความหนืด ขนาดอนุภาค
และอุณหภูมิ และการประเมินของตัวโบลทซ์มานน์ และ
ของ Avogadro constants.4
The นำเสนอการทดลองสามารถทำหน้าที่เป็นบทนำ
บางคนใช้อัลกอริทึมและเครื่องมือในการประมวลผลภาพ
โลภเฟรม สีควบคุม ติดตาม การเคลื่อนไหว
และใช้วิดีโอสำหรับการตรวจสอบเชิงปริมาณต่าง ๆ
รุ่น
ไม่น่าแปลกใจ มีแล้วละครหลากหลายของ
ดำเนินการทดลองในห้องปฏิบัติการฟิสิกส์เกริ่น
ที่วิเคราะห์แง่มุมต่าง ๆ ของการเคลื่อนไหวของ harmonic ได้แก่
การใช้ขาน้ำคอลัมน์ ควง 5
pendulums, 6 และฝูงกับสปริง ทดลองเหล่านี้
วิเคราะห์ง่าย harmonic เคลื่อนไหวตลอดจนการไม่เชิงเส้น
generalizations ใช้ potentiometers, 6 photocells, 7
photosensors, 8 และบังคับให้ sensors.9 ในการทดลองปัจจุบัน,
เราใช้เว็บแคมเพื่อติดตามตำแหน่งของมวลขา
ในของเหลวต่าง ๆ และประมวลผลภาพ และกำหนด
ความหนืดสัมบูรณ์ของน้ำ ปริมาณที่ดี
กำหนดใช้เทคนิคนี้แตกต่าง viscometers.10
จากวิธีดั้งเดิมหลายประการที่เป็นประโยชน์ ตัวอย่าง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

หัวข้อของการลังเล และการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย
ความสำคัญพื้นฐานของฟิสิกส์และวิศวกรรม
สมการเชิงอนุพันธ์ที่อธิบายลังเลเคลื่อนไหวบ่อย
ครอบคลุมในหลักสูตรปริญญาตรีเบื้องต้น
งานยังแพร่หลาย รวมทั้งปรากฏการณ์หลากหลาย
เช่นการสั่นสะเทือนของอะตอมในผลึก ปัจจุบัน ใน วงจร LCR
,การส่งของ
รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในได และความวุ่นวาย ที่ 1 อย่างไรก็ตาม แม้ว่า
นักเรียนหลายคนเรียนรู้วิธีการแก้อันดับที่สองสมการของการเคลื่อนไหวน้อย
เห็นโซลูชั่นธรรมชาติออกมาในสถานการณ์ทางกายภาพ
จริง การทดลองและสาธิตโซลูชั่นเหล่านี้ปัจจุบัน
ให้ลึกลงไปที่อ่อนแอและแข็งแรง
หมาดๆข้อมูลที่ได้มาจากการปิดชั้นเว็บแคม
ประมวลผลเพื่อหาค่าความหนืดของของเหลวทั่วไปเช่น
เป็นกลั่น เอทานอล และเมทานอล ค่าที่เหมาะสมในข้อตกลงกับยอมรับค่า
.
ในการทดลอง นักเรียนใช้เทคนิคการประมวลผลภาพ .
ใช้เทคนิคเหล่านี้จึงแพร่หลายมากขึ้น โดยเฉพาะในวิดีโอที่

กล้องจุลทรรศน์ใช้ในการติดตามการเคลื่อนไหวของไมโครสเฟียร์หรือโปรตีนเรืองแสง
ในสภาพแวดล้อม fluidic . บางส่วนของเทคนิคเหล่านี้
ได้รับ discussed2,3 และใช้ตาม
เคลื่อนไหวบราวเนียนและการพึ่งพา , ตัวอย่างเช่น , ความหนืด ,
ขนาดอนุภาคและอุณหภูมิและการประมาณค่าของค่าคงที่อาโวกาโดรโบลทซ์มันน์และ
4
เสนอการทดลองที่สามารถใช้เป็นบทนำ
บางคนนิยมใช้ขั้นตอนวิธีและเครื่องมือที่ใช้ในการประมวลผลภาพ
เช่นกรอบโลภ , การควบคุม , การติดตามการเคลื่อนไหวและการใช้สี , วิดีโอ
การตรวจสอบเชิงปริมาณของรุ่นต่าง ๆ
.
ไม่น่าแปลกใจ มีอยู่ความหลากหลายของ
ทำการทดลองในห้องปฏิบัติการฟิสิกส์เบื้องต้น
วิเคราะห์ฮาร์มอนิกแง่มุมที่แตกต่างกันของการเคลื่อนไหว เหล่านี้รวมถึง
การใช้คอลัมน์น้ำสั่น ,
5 ควงลูกตุ้ม 6 และมวลติดสปริง การทดลองเหล่านี้
วิเคราะห์การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายเป็นแบบทั่วไปใช้ Potentiometers
6
photosensors photocells , 7 , 8 และ 9 แรง เซ็นเซอร์ ในการทดลองปัจจุบัน
เราใช้เว็บแคมเพื่อติดตามตำแหน่งของมวลสั่น
ในของเหลวต่างๆ และประมวลผลภาพและหา
ความหนืดสัมบูรณ์ของของเหลว , ปริมาณที่แต่เดิมหาได้โดยใช้เทคนิคนี้แตกต่าง viscometers.10

จากวิธีการดั้งเดิมในการเคารพที่มีประโยชน์หลาย ตัวอย่างเช่น