来自姜旭辉的问题
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.
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2020-08-26 15:24
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.
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