2对单摆周期公式的理解
我们知道,当单摆在时,其周期公式,其中L为等效摆长,g为等效重力加速度,也可看成是单摆在平衡位置时悬线拉力F(或视重)产生的加速度。当空中的单摆悬点相对地静止或做匀速运动时,拉力,故所产生的加速度为单摆所在处的重力加速度。如果单摆的悬点相对地做加速运动或在水中摆动,公式中的g便不等于当地的重力加速度。这时如何求周期,请看下面几例。
例1. 如图1所示,密度为0.8g/cm3的木球由长
L=100cm 的细绳固定在水中,将木球拉离平衡位置
一个很小角度后释放,水的粘滞阻力不计,木球摆动 图1
的周期多大?
解:木球静止在平衡位置时:
拉力
产生的加速度
例2. 升降机在竖直方向向上做匀加速运动,
加速度为a,里面固定一 单摆,摆长为L,求它 a
的周期。
解:小球处在平衡位置时随升降机一起向上加速运动,有:
例3. 在水平方向向右加速运动的汽车车厢
顶悬挂一摆长为L的单摆,汽车加速度为a,求
单摆的周期。 a F
解:小球在平衡位置(即加速运动相对车厢不动时)
与竖直方向夹角为。
G