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迎新年解析天文学带你欣赏拉扯橡皮筋实验 解析天文学网络公开课 第十讲：拉扯橡皮筋实验 周坚/2014年12月30日 在上一讲中，我们用太阳观测数据对解析天文学的理论基石，即一系列周坚定律，进行了验证，验证结果显示，我们新创立的理论基石能够作为确定远近不同天体距离的理论标准。 这个创新理论说起来容易，如果要让我们大家都能够认识到却是难上加难，难啊！为什么呢？因为夜空中的天体距离我们太远了，我们不可能通过在实验室中做实验的方法来真实它，但我们相信在自然界中一定有类似这种自然现象，比如拉扯橡皮筋，或许从中我们就能够领悟到什么。在这一讲中，我们就认真做一次拉扯橡皮筋的实验。现在我们就开始做实验，详细实验情况参看图11-1解析天文学让你欣赏拉扯橡皮筋实验示意图。 2015新年就要到来，为迎接新年，周坚定律的发现者，解析天文学的创立者，就带领大家欣赏这个拉扯橡皮筋的实验。 §11.1 拉扯橡皮筋实验 实验步骤1：取一段标有固定单位距离刻度的橡皮筋，让它自然伸展成一条直线，并将这个单位距离刻度定义为原始单位距离刻度，用符合“λ0”表示。 实验步骤2：我们拉住橡皮筋的两头向相反方向拉扯，让橡皮筋做拉伸运动，在这个拉伸过程中，随着拉伸距离的不断增大，我们会看到原单位距离刻度会随之变长。在这个我们设定拉伸距离为r，变长的单位距离刻度为λ。当然这种拉伸运动是不可能一直做下去的，我们就以拉伸一倍为止来观察测量它们的变化情况。 实验步骤3：在橡皮筋做拉伸运动的过程中，我们抓住橡皮筋的中心向右拉扯，然后再观察测量它们相对方向的变化情况。 实验步骤4：在橡皮筋做拉伸运动的过程中，我们抓住橡皮筋的中心向右进一步强烈地拉扯，然后再观察测量它们相对方向的变化情况。 实验步骤5：在橡皮筋做拉伸运动的过程中，我们抓住橡皮筋的中心向左拉扯，然后再观察测量它们相对方向的变化情况。 实验步骤6：在橡皮筋做拉伸运动的过程中，我们抓住橡皮筋的中心向左进一步强烈地拉扯，然后再观察测量它们相对方向的变化情况。 §11.2实验结果 通过上述实验的实际观察和测量，我们发现如下实验结果： 1、当我们设定橡皮筋原始固定单位距离刻度为 λ0，做拉伸运动后的单位距离刻度为 λ，那么单位距离刻度的相对变化量就为 (λ-λ0)/λ0,用符合“z”来表示这个相对变化量就有z=(λ-λ0)/λ0。 2、设定橡皮筋拉伸距离为 r，那么就有 r=Z0z=C(λ-λ0)/λ0，其中Z0是比例常数。 这个实验结果就揭示了拉扯橡皮筋实验的自然规律。
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