单摆— 刘叔物理

单摆

如果细线的质量相比小球的质量可以忽略，球的直径与线的长度也可以忽略，摆动时空气阻力可忽略，像这样的装置就叫做单摆。如下图所示。

摆长和摆角

摆长：悬点到摆球球心的距离。

摆角：悬线偏离竖直方向的最大角度。

单摆的回复力

单摆运动是不是简谐运动？通过分析运动情况对比简谐运动的条件可以得出明显不是，但如果摆角很小，就可以认为是单摆运动。证明如下：

当θ很小时，θ≈sinθ≈OP/L≈x/L。

所以F=-mgx/L=-KX

结论：在摆角θ很小的情况下，单摆做简谐运动。

单摆的周期

荷兰物理学家惠更斯通过详尽的研究单摆运动，发现单摆做简谐运动的周期T与摆长L的的关系如下，周期T与振幅、摆球的质量无关。

该公式的运用：

（1）制作摆钟。

（2）用单摆计算重力加速度。

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