为什么总是强调单摆在摆角很小的时候才做简谐运动?其实它不是整个过程都是简谐运动吗?而且利用单摆测定

2025-03-29 22:18:16
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回答1:

您好,单摆如果能看作简谐运动的话,要求其回复力正比于位移。但是我们知道单摆在摆角为θ时,其回复力是重力与拉力的合力F=Gtanθ,只有当摆角θ很小时,才能进行数学上的等价代换把tanθ≈θ,此时合力F=Gtanθ=Gθ,此时同时可以近似把位移x=2lsin(θ/2)=lθ,故F=Gθ=Gx/l,这时才满足回复力正比于位移x。实际当中,θ≤5°时可以算作小量可以代换。

回答2:

摆角小的时候单摆受力F和角度θ的关系可视为线性关系,F=Kθ。