有一单摆,长为1米最大摆角为5度(1)求摆的频率和周期.(2-查字典问答网
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  有一单摆,长为1米最大摆角为5度(1)求摆的频率和周期.(2)设开始时摆角最大,设写出次单摆的运动方程.

  有一单摆,长为1米最大摆角为5度(1)求摆的频率和周期.(2)设开始时摆角最大,设写出次单摆的运动方程.

1回答
2020-08-26 15:24
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吕艳辉

  已知:摆长L=1米

  求:(1)频率f,周期T;(2)运动方程.

  (1)由于最大摆角为5度,可知单摆的运动是简谐运动.

  单摆的简谐运动周期公式为 T=2π*根号(L/g)

  所以频率是 f=1/T=[1/(2π)]*根号(g/L)=[1/(2*3.14)]*根号(9.8/1)=0.5赫兹

  周期是 T=1/f=1/0.5=2秒

  (2)为方便理解,假如开始时摆球在最右端(此时摆角最大),取向右为正方向.

  则单摆的运动方程是 X=A*sin[ωt+(π/2)]的形式.

  根据题意,振幅是 A=L*sinθ(θ是最大摆角,θ=5度=5*π/180 弧度)

  即 A≈L*θ(此时θ要用“弧度”单位,θ<5度 时可有 sinθ≈θ)

  得 A=1*(5*π/180)=0.087米=8.7厘米

  而 ω=2πf=π 弧度/秒

  所以单摆的运动方程是 X=8.7*[πt+(π/2)] 厘米

2020-08-26 15:25:35

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