单摆波
一排摆挂在同一根横杆上。每个都比前一个短一点,所以摆得快一点。一起放开它们。它们渐渐错开成一道行进的波,然后变成两排、三组,再变回来,直到一个循环之后,全部重新同步摆动。 拖动画面,从另一侧观看。每个摆都比前一个短一点,所以这一排会渐渐变成波浪、排和组,并在循环结束时重新同步摆动。滑动时间可跳到任意时刻。
它是如何运作的
- 打开此页。十五个摆已经在摆动。起初它们一起摆动,然后波开始出现。
- 把时间滑到循环中的任意时刻。到半个循环时,球排成两排;到三分之一时,分成三组。拖动画面,从另一侧观看。
- 设置摆数、循环和摆动次数,搭出你自己的波。打开声音,听每一次摆动,然后保存 PNG。
每个循环多摆一次
每个摆在一个循环里都比前一个多摆一次。在经典配置中,最长的摆在 60 秒内摆动 51 次,下一个 52 次,最短的 65 次。60 秒后,每个摆都完成了整数次摆动,所以它们又全部排成一线。
为什么长度决定节奏
摆的一次小幅摆动需要 2π√(L/g) 秒。只有长度和重力起作用,球的重量不起作用;小幅摆动时,摆得多远也不起作用。绳越短,摆得越快。要让摆快四分之一,绳长约为原来的三分之二。
波浪、排与组
每摆动一次,这些摆就彼此再错开一点。并排看,它们像一道沿着这一排奔跑的波。循环过半时,每隔一个摆就领先半次摆动,所以球站成两排。到三分之一循环时,它们分成三组;到四分之一时,分成四组。图案出现时,信息面板会说出它的名字。
常见问题
为什么这些摆会重新排成一线?
在一个循环里,每个摆都完成整数次摆动:51、52,依此类推,直到 65。循环结束时,每一个都在同一时刻回到起点。
绳有多长?
对于经典的波,即 60 秒内摆动 51 到 65 次,最长的绳约 34 cm,最短的约 21 cm。循环和摆动次数会改变长度,画面会随之缩放。
摆幅更大会改变图案吗?
大幅摆动比小幅摆动耗时稍长。模拟会按你选的角度设定每个长度,所以循环仍能闭合。出于同样的原因,真实的单摆波是从小角度放开的。
摩擦有什么作用?
它就是空气阻力。摆幅缩小,而节奏几乎不变,所以图案渐渐淡去,却不会散乱。摩擦为零时,波会一直持续。
这会上传什么吗?
不会。这些摆画在你浏览器里的画布上。保存会下载 PNG。编辑会在 PictorX 编辑器中打开那张图。
准备好尝试了吗?
在浏览器中打开 PictorX — 无需安装,无需信用卡即可启动。
前往编辑器