卡皮察擺(英語:Kapitza's pendulum),為一種剛性,其定軸點呈現垂直方向的上下擺動。其得名於俄羅斯諾貝爾物理學獎得主彼得·卡皮察。他於1951年發展出一套理論,成功解釋此擺的不尋常特性。[1]

卡皮察擺示意圖,其元件包括可高速轉動曲柄的馬達;被帶動的曲柄使得相連結的槓桿上下振動。剛性擺則透過定軸點連結在槓桿末端。

卡皮察擺的特性為:懸置點的振動使得擺可以在倒立方向上穩定平衡。懸置點固定的尋常擺,其穩定平衡點則是擺錘在懸置點之下;上方相反處則是一個非穩定平衡點,只要一點點擾動就可以讓擺離開平衡。在非線性控制理論中,卡皮察擺是參數振盪器的一例,用以展示「動態穩定化」。

參考資料

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  1. ^ Kapitza P. L. Dynamic stability of a pendulum when its point of suspension vibrates. Soviet Phys. JETP. 1951, 21: 588–597. ; Kapitza P. L. Pendulum with a vibrating suspension. Usp. Fiz. Nauk. 1951, 44: 7–15.