钟摆 质量m=0.02kg 角度8度 周期T=3s

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  • 嗯,其实就是对那个公式的理解问题.公示里面只有摆线长和当地的重力加速度是变得.当然地点不变,重力加速度也不变.所以根据单摆我们还可以求出当地的重力加速度 角度问题一般最大是5度 有的资料也说10度 当然精确的来讲是5度 这样才可以用单摆的那个公式来进行计算.这与证明周期与哪些因素是否有关,可以通过控制变量法做实验 改变角度其他条件不变,但是角度最大不要超过10度.改变质量其他条件不变.是否取决于加速度 自然就看那个公式了 里面含有g自然与它有关啦.

    下面是简单的公式证明过程:(这些高中里不要求掌握的,但是如果你能看懂的话,会帮你很多)

    这个公式T=2π√(L/g)是根据弹簧振子的周期公式T=2π√(m/k)

    推导出来的,因为单摆做简谐运动时的比例系数(F=-kx中的k)k=mg/L代入T=2π√(m/k)即得T=2π√(L/g).

    证明:

    摆球的摆动轨迹是一个圆弧.设摆角(摆球偏离竖直方向的角度)为θ,则摆球的重力mg沿此圆弧的切线方向的分力为mgsinθ.设摆球偏离平衡位置的位移为x、摆长为l,则当摆角很小时,可以认为sinθ=x/l.所以,单摆的回复力为F=-mgx/l.

    对于系统而言,m、g、l均为定值,故可认为k=mg/l,则F=-kx.

    因此在单摆很小的情况下,单摆做简谐运动.

    将k=mg/l代入ω=√(k/m)可得ω=√(g/l).由T=2π/ω可得单摆周期公式

    T=2π√(l/g).

    弹簧振子

    F=-kx

    a=d2x/dt2

    =-(k/m)x=-ω2x ω=√(k/m)

    d2x/dt2+ω2x=0

    解微分方程

    得:x=Acos(ωt+φ)

    ω=2π/T

    T=2π/ω=2π√(m/k)

    单摆:

    F切=ma=-mgsinθ a=ld2θ/dt2

    ma=mld2θ/dt2=-mgsinθ

    d2θ/dt2+(g/l)sinθ=0

    θ