欧阳数创编 关于单摆的回复力 时间:2021.03.02 创作:欧阳数 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=x l又回复力F=mgsinθ F=mg·x(x表示摆球偏离平衡位置的l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 欧阳数创编 欧阳数创编 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。 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)。对摆由牛进顿行第力二运学动= 分定- 律析,, 有 (m)*(l)* 即 令θ’’ θ’’ θ’’+ ω + mg*sinθ = ,= 0 有 0 (g/l)*sinθ = 2(g/l) 1/2(ω)*sinθ 当 θ很小时, sinθ ≈ θ (这就是考虑单摆运动时通这 θ’’ 该θ 这 T = 2π/ω = 2π*√(l/g) 时间:2021.03.02 欧阳数创编 创作:欧阳数 常强调时“微”,摆的 原因) 有 + 方程= (ω)*θ 的^2≈ 解0 为 A*sin(ωt+φ) 是个正弦函数,其周期为 本文来源:https://www.wddqw.com/doc/5c948cd7ce1755270722192e453610661fd95a6c.html