第一题:
如下图1所示,由于整个过程中没有任何能量的损失,所以整个过程中机械能守恒.(学到单摆的同学应该学过能量守恒的内容了,所以用能量守恒来解)这样一来,假设偏离角度a时,小球离最低点的高度为h;到了小球摆到另一侧到最大位置时它离最低点的高度为H.
则根据能量守恒有:mgh=mgH(在两个最高点,速度为0,所以动能为0)
这样就有H=h
接下来就用几何来求解.
h=L-Lcosa
H=L-(L/4+3Lcosa1/4)
由此得:
cosa=1/4+3coa1/4
解得:cosa1=(4cosa-1)/3
第二题
此题有些问题,似乎不应该讲速度相同,因为速度相同就意味着速度的大小与方向均相同.而速度的大小相同,就意味着摆长一样,而摆长一样的单摆它的周期应该是相同的.所以应该讲速度的方向相同,这样这个问题可解到“可能的周期”
如果是速度方向相同,那结论比较好做:这就是两摆之间的周期相差是t的整倍数.