单摆— 刘叔物理

什么是单摆？

1、定义：一根不可伸长的细线下面悬挂一个小球就构成了单摆。单摆是实际摆的理想化模型。

2、摆长：悬点到球心的距离。

3、摆角：摆到最高点时，摆线与竖直方向的夹角。

单摆的回复力

回复力大小：重力沿切线的分力提供回复力。F=mg sin⁡θ，与该点速度方向一致，不断改变速度大小。方向：沿切线指向平衡位置。

向心力大小：=− cos⁡，与该点速度方向垂直，只改变速度方向。方向：沿半径指向悬点。

在摆角小于5度的条件下：Sinθ≈θ（弧度值）

当θ很小时，x≈弧长

F＝G1=mgsinθ≈mgθ≈mgx/L，位移方向与回复力方向相反，

摆角θ＜5°的单摆运动可认为是简谐运动

单摆的周期

在同一个地方，单摆周期T与摆球质量和振幅无关，仅与摆长 l 有关系，且摆长越长，周期越大。荷兰物理学家惠更斯（1629—1695）通过实验进一步得到：单摆做简谐运动的周期T与摆长L的二次方根成正比，与重力加速度g的二次方根成反比，与振幅、摆球质量无关。

单摆的周期公式：

单摆周期的应用

（1）计时器：利用等时性

惠更斯在1656年首先利用摆的等时性发明了带摆的计时器（1657年获得专利权）。周期T =2s的单摆叫做秒摆。

（2）测定当地的重力加速度

测出单摆的摆长和周期就可求重力加速度

单摆

高中物理知识点总结

高中物理视频大全