精心整理 关于单摆的回复力 ①在研究摆球沿圆弧的运动情况时,要以不考虑与摆球运动方向垂直的力,而只考虑沿摆球运动方向的力,如图所示. ②因为F′垂直于v,所以,我们可将重力G分解到速度v的方向及垂直于v的方向.且G1=Gsinθ=mgsinθG2=Gcosθ=mgcosθ ③说明:正是沿运动方向的合力G1=mgsinθ提供了摆球摆动的回复力. 单摆做简谐运动的条件 ①推导:在摆角很小时,sinθ= 又回复力F=mgsinθxlF=mg·(x表示摆球偏离平衡位置的位移,l表示单摆的摆长) ②在摆角θ很小时,回复力的方向与摆球偏离平衡位置的位移方向相反,大小成正比,单摆做简谐运动. ③简谐运动的图象是正弦(或余弦曲线),那么在摆角很小的情况下,既然单摆做的是简谐运动,它振动的图象也是正弦或余弦曲线. 单摆周期公式推导 设摆线与垂直线的夹角为θ,在正下方处时θ=0,逆时针方向为正,反之为负。 来源网络,仅 供个人学习参考 xl精心整理 则摆的角速度为θ’(角度θ对时间t的一次导数),角加速度为θ’’(角度θ对时间t的二次导数)。对摆进行力学分析, 由牛顿第二运动定律,有 (m)*(l)*θ’’=-mg*sinθ 即θ’’+(g/l)*sinθ=0 令ω=(g/l)1/2,有 θ’’+(ω2)*sinθ=0 当θ很小时,sinθ≈θ(这就是考虑单摆运动时通常强调“微”摆的原因) 这时,有 θ’’+(ω^2)*θ≈0 该方程的解为 θ=A*sin(ωt+φ) 这是个正弦函数,其周期为 T=2π/ω=2π*√(l/g) 来源网络,仅 供个人学习参考 本文来源:https://www.wddqw.com/doc/54db8337dc3383c4bb4cf7ec4afe04a1b171b002.html