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歐陽陽理創(chuàng)編 歐陽陽理創(chuàng)編 2021.03.04歐陽陽理創(chuàng)編 歐陽陽理創(chuàng)編 2021.03.04關(guān)于單擺的回復(fù)力創(chuàng)作:歐陽理時間:2021.03.05創(chuàng)作:歐陽理①在研究擺球沿圓弧的運(yùn)動情況時,要以不考慮與擺球運(yùn)動方向垂直的力,而只考慮沿擺球運(yùn)動方向的力,如圖所示②因為歹‘垂直于。,所以,我們可將重力G分解到速度^的方向及垂直于^的方向.且夕1=,sin6=mgsin8夕2=Gcos0=mgcos0③說明:正是沿運(yùn)動方向的合力[1=mgsin6提供了擺球擺動的回復(fù)力.單擺做簡諧運(yùn)動的條件①推導(dǎo):在擺角很小時,sin0=x又回復(fù)力?=mgsin6n2=mg?X(力表示擺球偏離平衡位置的位l移,2表示單擺的擺長)②在擺角6很小時,回復(fù)力的方向與擺球偏離平衡位置的位移方向相反,大小成正比,單擺做簡諧運(yùn)動.③簡諧運(yùn)動的圖象是正弦(或余弦曲線),那么在擺角很小的情況下,既然單擺做的是簡諧運(yùn)動,它振動的圖象也是正弦或余弦曲線.
單擺周期公式推導(dǎo)設(shè)擺線與垂直線的夾角為0,在正下方處時。=0,逆時針方向為正,反之為負(fù)。則擺的角速度為0’(角度0對時間t的一次導(dǎo)數(shù)),角加速度為0,,(角度0對時間t的二次導(dǎo)數(shù))。對擺進(jìn)行力學(xué)分析,由牛頓第二運(yùn)動定律,有(m)*(l)* 0,, = - mg*sin0即 0,,+ (g/l)*sin0 = 0令 3 = (g/l)1/2 , 有0,, + (32)*sin0 = 0當(dāng)0很小時,sin0工0(這就是考慮單擺運(yùn)動時通常強(qiáng)調(diào)“微”擺的原 因)這時, 有0,,該0+方程(3人2)*0的工 0解為A*sin(3t+p)這是個正弦函數(shù),其周期為
T
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