单摆周期原理及公式推导之欧阳数创编

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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′垂直于,所以,我们可将重力

G分解到速度的方向及垂直于的方向.1sinθ

mgsinθG2Gcosθmgcosθ

③说明:正是沿运动方向的合力1mgsinθ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mgsin

θ mg·x表示摆球偏离平衡位置的

l

位移,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























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









=

-





(m)*(l)* θ’’



θ’’ θ’’+

ω +

mg*sinθ = ,=

0 0

(g/l)*sinθ =

2

(g/l)

1/2

)*sinθ

θ很小时, sinθ ≈ θ (这就是考虑单摆运动时 θ’’ θ

T = 2π/ω = 2π*√(l/g)

时间:2021.03.02

欧阳数创编

创作:欧阳数









+

=

)*θ



^2



0

A*sin(ωt+φ)




本文来源:https://www.wddqw.com/doc/5c948cd7ce1755270722192e453610661fd95a6c.html