基于纸压尺子模型的简化力学分析与实验探究

doi:10,14139/j.cnki.cn22-1228.2025.04.011

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为了研究在有纸张覆盖情况边缘处悬空的尺子，受重打击能否脱落的影响因素，基于杠杆模型与吸盘模型建立了力学模型，采用控制变量法进行实验，并通过 Tracker 软件追踪尺子下弹轨迹、COMSOL 软件仿真、Matlab 软件拟合验证理论等方法，得出该力学模型较为准确的结论，所得实验结论和仿真结论与理论分析吻合。研究表明尺子最大偏向角、小球质量、小球下落高度、尺子伸长比、纸张大小，以及尺子材料是影响尺子脱落的主要因素。

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	王诗宁
	周芸

关键词: 杠杆模型吸盘模型 Tracker COMSOL MATLAB

Abstract:

To investigate the influencing factors of whether a ruler suspended at the edge under paper cover can detach when struck by weight，this paper establishes a mechanical model based on the lever model and suction cup model． The control variable method is employed for experiments，and the ruler ＇ s downward trajectory is tracked using Tracker software.Theoretical validation is conducted through COMSOL software simulation and Matlab software fitting，leading to relatively accurate conclusions from the mechanical model．The experimental and simulation results align with theoretical analysis． The study reveals that the ruler＇s maximum deflection angle，ball mass，ball drop height，ruler extension ratio，paper size，and ruler material are the primary factors affecting ruler detachment．

Key words: lever model suction cup model Tracker COMSOL MATLAB

出版日期: 2025-08-25 发布日期: 2025-08-25 整期出版日期: 2025-08-25

ZTFLH:

O 4-33

基金资助:

2023 年国家自然科学基金面上项目(12275115);教育部师范教育协同提质项目(DB5)

引用本文:

王诗宁, 周芸 . 基于纸压尺子模型的简化力学分析与实验探究 [J]. 大学物理实验, 2025, 38(4): 66-71.
WANG Shining, ZHOU Yun . Mechanical Analysis and experimental Investigation based on the Ｒuler Trick . Physical Experiment of College, 2025, 38(4): 66-71.

链接本文:

https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/10,14139/j.cnki.cn22-1228.2025.04.011 或 https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/Y2025/V38/I4/66

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