耦合擺英文解釋翻譯、耦合擺的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 coupled pendulum

分詞翻譯：

耦合的英語翻譯：

coupling
【計】 coupling

擺的英語翻譯：

arrange; place; put; sway
【化】 pendulum

專業解析

耦合擺（Coupled Pendulums）指兩個或多個單擺通過某種相互作用（如彈簧、剛性杆或重力場）連接，使它們運動相互影響的物理系統。其核心特征是能量能在擺之間周期性傳遞，呈現獨特的協同振動現象。

一、核心機制與運動特性

能量傳遞
當初始擾動僅作用于其中一個擺時，其振幅逐漸減小，而另一擺振幅增大，能量通過耦合介質（如彈簧）周期性轉移，形成“能量振蕩”現象。

來源：HyperPhysics《耦合擺》

簡正模（Normal Modes）
系統存在兩種基本振動模式：
- 同相模式：兩擺同步同向擺動，耦合介質無形變；
- 反相模式：兩擺同步反向擺動，耦合介質周期性伸縮。
  來源：MIT《耦合振蕩器教學實驗》

二、物理原理與方程

耦合擺的運動由以下微分方程組描述：

$$ begin{align}

frac{dtheta_1}{dt} &= -frac{g}{l}theta_1 - frac{k}{m}(theta_1 - theta_2)

frac{dtheta_2}{dt} &= -frac{g}{l}theta_2 + frac{k}{m}(theta_1 - theta_2)

end{align}

其中 $theta_1, theta_2$ 為擺角，$k$ 為耦合系數，$m$ 為擺球質量，$l$ 為擺長。該方程揭示了擺間耦合強度對振動頻率的影響。

三、應用與教學意義

波動演示
耦合擺鍊可模拟機械波傳播，直觀展示相速度與群速度概念（Feynman物理學講義第II卷）。

共振控制
工程中通過調節耦合強度抑制共振，如建築減震系統（Springer《機械振動》教材）。

量子類比
簡正模理論為量子糾纏研究提供經典力學模型參考（APS《物理評論》期刊）。

權威參考來源：

HyperPhysics《耦合擺》http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/cop.html

MIT《耦合振蕩器實驗指南》https://web.mit.edu/8.01t/www/materials/InClass/IC_W13D1.pdf

Feynman Lectures Vol. II §21-6

網絡擴展解釋

耦合擺是物理學中描述兩個或多個相互連接的擺系統通過能量傳遞實現同步運動的現象。其核心原理和特點如下：

一、基本定義

耦合擺由兩個或多個擺通過彈性元件（如彈簧、連接杆）或物理平台相互連接組成。當其中一個擺開始擺動時，能量會通過連接介質傳遞到其他擺，最終導緻所有擺的振動頻率趨于一緻。

二、關鍵原理

能量傳遞
擺之間通過連接介質周期性交換動能，類似節拍器通過共用平台實現同步（的節拍器實驗）。這種能量傳遞具有慣性特征，類似動能與勢能的相互轉化過程。
數學模型
常用微分方程描述其動力學行為。例如對于雙耦合擺系統，運動方程可表示為： $$ mddot{x}_1 + kx_1 + c(x_1 - x_2) = 0 mddot{x}_2 + kx_2 + c(x_2 - x_1) = 0 $$ 其中$c$為耦合系數，$k$為彈性系數（見實驗模型）。

三、典型現象

同步效應：初始不同步的擺會在數秒内調整相位，形成整齊劃一的擺動（如的節拍器案例）
模式轉換：系統可能呈現同相擺動或反相擺動兩種穩定狀态

四、應用領域

主要用于研究非線性動力學、同步現象等物理理論，在機械工程中也可用于振動控制系統的設計參考。