第一章 机械振动

文档属性

名称 第一章 机械振动
格式 rar
文件大小 28.4MB
资源类型 试卷
版本资源 鲁科版
科目 物理
更新时间 2011-05-05 19:18:00

文档简介

(共27张PPT)
什么叫做简谐运动?
物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动
如何描述简谐运动呢?
导入新课
回复力:
加速度:
1、振幅A
(1)定义:振动物体离开平衡位置的最大距离。
(2)物理意义:振幅是描述振动强弱的物理量。
(3)单位:在国际单位制中,振幅的单位是米(m)
一.描述简谐运动的物理量
振幅和位移的区别
(1)振幅等于最大位移的数值。
(2)对于一个给定的振动,振子的位移是时刻变化的,但振幅是不变的。
(3)位移是矢量,振幅是标量。
一.描述简谐运动的物理量
一次全振动是简谐运动的最小单元,振子的运动过程就是这一单元运动的不断重复。
2、全振动:一个完整的振动过程称为一次全振动
一.描述简谐运动的物理量
若从振子向右经过某点p起,经过怎样的运动
才叫完成一次全振动?
O
B
A
P
x
V
  若从振子向右经过某点p起,经过怎样的运动才叫完成一次全振动?
O
A
B
P
V
平衡位置
全振动:一个完整的振动过程
O
A
P
完成一次全振动的路程是4A
P
B
振动物体连续两次以相同速度通过同一点所经历的过程。
P
O
3、周期和频率
(1)周期(T):做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间,叫做振动的周期,单位:s。
(2)频率(f):单位时间内完成的全振动的次数,叫频率.单位:Hz,1Hz=1s-1。
(3)周期和频率之间的关系:T=1/f。
1、一次全振动的过程,就是振动物体
A、从任意位置出发,又回到这个位置
B、从一侧最大偏移位置运动到另一侧最大偏移位置
C、从某一位置出发,又以同一运动方向回到此位置
D、经历的路程不一定是振幅的四倍
O
B
A
P
x
Hz
振动质点在单位时间内完成全振动的次数
3、频率f
振动快慢
s
指完成一次全振动所用的时间
2、周期T
振动强弱
m
振动质点离开平衡位置的最大位移
1、振幅A
意义
单位
定义
物理量
描述振动的物理量
简谐运动的周期公式
简谐运动的周期和频率由振动系统本身的因素决定(振子的质量m和弹簧的劲度系数k ),与振幅无关。
弹簧振子的周期由哪些因素决定
  若从振子向右经过某点p起,经过半个周期以后振子运动到什么位置?
A′
O
A
P
V
平衡位置
P ′
半个周期后振子到了P′点
半个周期内的路程是多少呢?
2A
弹簧振子在四分之一周期内的路程是A吗?
有可能是A,有可能大于A,有可能小于A.
O
A
P
V
平衡位置
P ′
弹簧振子在一个周期内的路程一定是4A,半个周期内路程一定是2A,四分之一周期内的路程不一定是A。
总结
“描点法”
直接记录法
数据采集
建坐标系
定标度
描点
连线
2、研究方法:
1、物理意义:简谐运动的振动图象表示振动的某一质点相对平衡位置的位移随时间变化的规律
二、振动图像(位移--时间图象)
坐标原点0-平衡位置;
横坐标——时间;纵坐标——偏离平衡位置的位移
3.振动图象是一条正弦或余弦曲线.
规定在0点右边时位移为正,左边时位移为负.
二、振动图像(位移--时间图象)
4、简谐运动的表达式:以x代表质点对于平衡位置的位移,t代表时间,则
从平衡位置计时
从最大位移计时
注意
振动图象不是质点的振动轨迹,它只是反映质点的位移随时间变化的规律.
振动图象信息:
从 x - t 图象中可以读出的(直接或间接)描述量:
①振幅A; ②周期T;
③任意时刻的位移X; ④任意时刻回复力与加速度方向;
⑤任意时刻速度方向;⑥某段时间内振动参数的变化情况.
(1)确定振动体在任一时刻的位移.如图5-14中,对应t1、t2时刻的位移分别为x1= ; x2= .
(2)确定振动的振幅.图中最大位移的值就是振幅,如图5-12表示的振动振幅是    .
(3)确定振动的周期和频率.振动图像上一个完整的正弦(余弦)图形在时间轴上投影的“长度”表示周期.如图5-14中
         均代表一个周期。
+7cm
-5cm
10cm
OD、AE、BF
(4) t2时刻振子的加速度、速度、回复力方向怎样.
1、振幅A振动物体离开平衡位置的最大距离。
一. 描述简谐运动的物理量
课堂小结
3、周期和频率
2、全振动:一个完整的振动过程称为一次全振动
二.简谐运动的振动图象是一条正弦或余弦曲线.
三. 简谐运动的表达式
1、右图中是甲乙两弹簧振子的振动图象,两振动振幅之比为_______,
频率之比为______,
2∶1
1∶1
2、某简谐运动的位移与时间关系为:x=0.1sin(100πt )cm, 由此可知该振动的振幅是______cm,频率是 Hz
0.1
50
3、如图所示,一弹簧振子在振动过程中,经a、b两点的速度相同,若它从a到b历时0.2s,从b再回到a的最短时间为0.4s,则该振子的振动频率为( )
A、1Hz B、1.25Hz
C、2Hz D、2.5Hz
4、一个质点在平衡位置附近做简谐振动,在图的4个函数图像中,正确表达加速度a与对平衡位置的位移x的关系应是( ).
作业:P12页4,5,6
1、知道什么是单摆;
2、理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动;
3、知道单摆的周期跟什么因素有关,了解单摆的周期公式,并能用来进行有关的计算;
4、知道用单摆可测定重力加速度。(共15张PPT)
实验:
研究用单摆测重力加速度
1.3《单摆》 第二课时

只要测出单摆的摆长L和振动周期T,就可以求出当地的重力加速度g的值,
一、实验原理
单摆做简谐运动时,其周期为:
二、实验器材
3、游标卡尺
4、秒表(停表)
1、单摆组
2、米尺
三、实验步骤
1、做单摆:取约1米长的线绳栓位小钢球,然后固定在桌边的铁架台上。
×
二、实验步骤
算出半径r,也准确到毫米
2、测摆长:
(1)用米尺量出悬线长L,准确到毫米
(2)用游标卡尺测摆球直径
摆长为L+r
L
0
5
10
0
1
游标卡尺读数
二、实验步骤
用秒表测量单摆的周期。
3、测周期:
把单摆从平衡位置拉开一个角度(<5o)放开它
127.6秒
秒表的读数
0
31
2
33
4
35
6
37
8
39
41
10
43
12
14
45
16
47
18
49
20
51
22
53
24
26
55
57
28
59
0
1
2
6
7
8
9
10
11
3
4
5
12
13
14
0
31
2
33
4
35
6
37
8
39
41
10
43
12
14
45
16
47
18
49
20
51
22
53
24
26
55
57
28
59
0
1
2
6
7
8
9
10
11
3
4
5
12
13
14
111.4秒
秒表的读数
二、实验步骤
用秒表测量单摆完成30次全振动(或50次)所用的时间t,求出完成一次全振动所需要的时间,这个平均时间就是单摆的周期。
3、测周期:
把单摆从平衡位置拉开一个角度(<5o)放开它
T= t / n
为了测量周期,摆球到达哪个位置的时刻作为计时开始与停止的时刻比较好?
应以摆球经平衡位置计时开始与停止时刻
二、实验步骤
4、求重力加速度:把测得的周期和摆长的数值代入公式,求出重力加速度g的值来。
改变摆长,重做几次实验. 计算出每次实验的重力加速度.最后求出几次实验得到的重力加速度的平均值,即可看作本地区的重力加速度.
5、多次测量求平均值:
思考:如果要求用图象法来测定重力加速度,哪么应该如何建立坐标系?
四、注意事项
1、选择材料时应选择细轻又不易伸长的线,长度一般在1m左右,小球应选用密度较大的金属球,直径应较小,最好不超过2 cm;
2、单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上,应夹紧在铁夹中,以免摆动时发生摆线下滑或悬点不固定,摆长改变的现象;
3、注意摆动时摆角不易过大,不能超过5 ,以保证单摆做简谐运动;
4、摆球摆动时,要使之保持在同一个竖直平面内,不要形成圆锥摆;
5、测量从球通过平衡位置时开始计时,因为在此位置摆球速度最大,易于分辨小球过此位置的时刻。
6、为了减少偶然误差改变摆长,多次测量求平值 。
1、 在做“用单摆测定重力加速度的实验”中为了减小误差,应注意的事项是( )
A.摆球以选密度大,体积小的小球为好 ;
B.摆长以0.25米为宜 ;
C.摆角应小于5°;
D.摆线的悬点要固定,方不会在摆动中出现移动或晃动 ;
E.要使单摆在竖直平面内摆动,不得使其形成锥形摆或摆球转动 ;
F.测量周期时,应从摆球通过最低点时开始计时 .
①A、B、C、D项正确 ②只有E、F项正确
③ACDEF正确 ④都正确

课 堂 练 习
2、某同学测定的g的数值比当地公认值大,造成的原因可能是( )
①摆球质量太大了;
②量摆长时从悬点量到球的最下端;
③摆角太大了(摆角仍小于5°);
④计算摆长时忘记把小球半径加进去;
⑤计算周期时,将(n-1)次全振动误记为n次全振动.
② ⑤
课 堂 练 习
3、为了提高实验精度,在试验中可改变几次摆长L,测出相应的周期T,从而得出一组对应的L与T的数值,再以L为横坐标T2为纵坐标,将所得数据连成直线如下图所示,则测得的重力加速度g= 。
1.0
4
3
2
0.8
0.5
0
l/m
T2/s2
9.86m/s2
课 堂 练 习(共25张PPT)
阻尼振动
1、阻尼振动:振幅(能量)逐渐减小的振动
2、阻尼振动的图像
3、振动系统受到的阻尼越大,振幅减小得越快,阻尼过大时,系统将不能发生振动。
4、实际的自由振动一定是阻尼振动
一、阻尼振动及其图象:
思考:用什么方法才能得到持续的振动呢?
用周期性的外力作用于振动系统,通过外力对系统做正功,补偿系统机械能的损耗,使系统持续地振动下去。
二、受迫振动
1、驱动力:维持受迫振动的周期性外力
2、受迫振动:物体在外界驱动力作用下的振动
思考:物体做受迫振动时,振动稳定后的频率与什么有关
二、受迫振动
1、驱动力:维持受迫振动的周期性外力
2、受迫振动:物体在外界驱动力作用下的振动
3、受迫振动的特点
物体做受迫振动时,振动稳定后的频率等于驱动力的频率,跟物体的固有频率无关
f= f驱
摆的共振
三、共振
1、定义:驱动力的频率f等于物体的固有频率f0时,受迫振动的振幅最大,这种现象叫做共振。

f驱= f固时,振幅有最大值
f驱与 f固差别越大时,振幅越小
横轴:表示驱动力的频率
纵轴:表示受迫振动的振幅
2、共振曲线
f驱= f固
3、共鸣
例1、两个弹簧振子,甲的固有频率为f,乙的固有频率为4f,当它们均在频率为2f的驱动力作用下做受迫振动时,则 ( )
A、甲的振幅较大,振动频率为f
B、乙的振幅较大,振动频率为4f
C、甲的振幅较大,振动频率为2f   
D、乙的振幅较大,振动频率为2f
C
生活中的共振现象的利用
共振筛
生活中的共振现象的的利用
龙洗

1940年,美国的全长860米的塔柯姆大桥在建成后的4个月就因风共振而倒塌
生活中的共振现象的危害
生活中的共振现象的危害
古希腊的学者阿基米德曾豪情万丈地宣称:给我一个支点,我能撬动地球。而现代的美国发明家特士拉更是“牛气”,他说:用一件共振器,我就能把地球一裂为二。
四、共振的防止和应用
1、防止
使驱动力的频率与物体的固有频率不同,而且相差越大越好。
2、应用
使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率。
小结:
2、受迫振动:物体在外界驱动力作用下的振动
物体做受迫振动时,振动稳定后的频率等于 驱动力的频率,跟物体的固有频率无关。
3、共振: 驱动力的频率接近物体的固有频率时,受迫
振动的振幅增大的现象。
1、阻尼振动:振幅(能量)逐渐减小的振动
A、利用共振时:应使驱动力的频率f接近或等于振动物体的固有频率f0
B、防止共振时:应使驱动力的频率f与物体的固有频率f0不同,而且相差越大越好
1.如图所示演示装置,一根张紧的水平绳上挂着四个单摆,让b摆摆动,其余各摆也摆动起来,可以发现( )
 A.各摆摆动的周期均与b摆相同
 B.a 摆摆动周期最短
 C.c摆摆动周期最长
 D.c摆振幅最大
A
课 堂 练 习
2、汽车的车身是装在弹簧上的,如果这个系统的固有周期是0.5s,汽车在一条起伏不平的路上行驶,路上各凸起处大约都是相隔8m,汽车以多大速度行驶时,车身上下颠簸得最剧烈?
16m/s
课 堂 练 习
3、如图所示是一个单摆的共振曲线,求:
(1)单摆的摆长L(g取9.8m/s2)
(2)若摆长减小,共振曲线的峰将怎样移动?
课 堂 练 习
2.76m
右移
作业:P23页2,3(共27张PPT)
复习回顾
高中阶段我们学过的运动形式有哪些
提示:按运动轨迹分类
直线运动
曲线运动
匀速直线运动
变速直线运动
匀变速直线运动
变加速直线运动
抛体运动
圆周运动
平抛运动
斜抛运动
匀速圆周运动
变速圆周运动
以上各种运动有什么共同特征呢?
思考
1、中心位置(平衡位置)
2、往复运动
机械振动:物体在平衡位置附近(沿直线或曲线)所做的往复运动,通常简称为振动。
1、定义
2、两个条件
1、受到回复力的作用
2、受到的阻力足够小
物体在平衡位置附近所做的往复运动。
一、机械振动
(1)平衡位置o:振动物体停止振动时所处的位置,即回复力等于零的位置。
(2)位移X:从平衡位置指向物体所在位置的有向线段.
(3)回复力F:使振动物体返回平衡位置的力,它的方向总是指向平衡位置。
回复力是根据( )命名的。
3、几个概念
效果
例题1:下列运动中属于机械振动的是 ( )
A、树枝在风的作用下的运动
B、竖直向上抛出的物体的运动
C、说话时声带的振动
D、爆炸声引起的窗扇的运动
你能再举出一些例子吗?
ACD
条件(理想化) :
①小球看成质点
②忽略弹簧质量
③忽略摩擦力
思考:
振子的运动是怎样一种运动呢?
二、弹簧振子
1.定义:小球和弹簧所组成的系统.
理想化模型
弹簧+小球
2.分析振动原因
在O点右侧 弹簧被拉伸
在O点左侧 弹簧被压缩
F
F
结论:弹簧振子所受的弹力始终指向平衡位置,即指向(O)
回复力的方向:
振子所在位置
平衡位置
O A
E
讨论并判断下图振子的位移方向
振子的位移:
平衡位置
振子所在位置
O A
E
x
x
方向向右 大小 OE
方向向右 大小 OE
运动到O点的位移呢
弹簧振子的回复力与位移的关系
结论:
a.F与X方向始终相反
b.F的大小=kX
F=-kX
1.讨论两者的方向关系
2.讨论两者的大小关系
3.什么是简谐运动?
回复力的特点:F= -kx
简谐振动:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动
这是判断一种运动是否是简谐振动的依据。
简谐运动是最简单、最基本的振动。
讨论简谐振动中各物理量的变化情况
物理量 变化过程
A O O A’ A’ O O A
位移(X) 方向
大小
回复力(F)
加速度(a) 方向
大小
速度(V) 方向
大小
动能大小
势能大小
向右
减小
向左
减小
向左
增大
增大
减小
向左
增大
向右
增大
向左
减小
减小
增大
向左
减小
向右
减小
向右
增大
增大
减小
向右
增大
向左
增大
向右
减小
减小
增大
O
A’
A
4、简谐运动的能量:简谐运动中动能和势能相互转换,总的机械能保持守恒。在平衡位置动能最大,势能最小。
位移 回复力 加速度 速度 动能 势能
平衡位置
O 0 0 0 max max 0
最大位移
A A, max max max 0 0 max
拓展
思考:1、平衡位置在何处
2、回复力由谁提供
5、简谐运动的特点
(1)周期性:简谐运动的物体经过一个周期或n个周期后,能回复到原来的运动状态,因此处理实际问题时,要注意多解的可能性或需定出结果的通式。
(2)对称性——简谐振动的物体在振动过程中,其位移、速度、回复力、加速度等物理量的大小关于平衡位置对称。具有对称性的过程所用时间也是相等的。
简谐运动
弹簧振子---------理想化物理模型
2、产生条件
(1)有回复力作用
(2)阻力足够小
回复力的特点:F= -kx
各物理量分析
O
A’
A
1、定义
机械振动
小结
1、简谐运动属于哪一种运动( )
A、匀加速运动 B、匀减速运动
C、匀速运动 D、非匀变速运动
D
思考与讨论
2、振子连续两次通过P位置,下列各量哪些是相同的?
位移( )
回复力( )
加速度( )
动能( )
势能( )
速率( )
速度( )

×





O
B
A
P
x
练习
思考与讨论
3、做简谐运动的物体,当位移为负值时,以下说法正确的是:
A、速度一定为正值,加速度一定为正值。
B、速度不一定为正值,但加速度一定为正值。
C、速度一定为负值,加速度一定为正值。
D、速度不一定为负值,加速度一定为负值。
思考与讨论
B
1、振子的运动情况分别是下列说法的哪一个:在由C到O的过程中:( )由O到B的过程中:( )
A、匀加速运动
B、加速度不断减小的加速运动
C、加速度不断增大的加速运动
D、加速度不断减小的减速运动
E、加速度不断增大的减速运动
B
E
O
B
C
x
拓展
例2
2、如图,质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上,B与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐运动,振动过程中,A、B间无相对运动,设弹簧的劲度系数为k,当物体离开平衡位置为x时,A、B间的摩擦力大小等于( )
A.0 B.k C. D.
B
A
D
拓展
作业:P6页2,3(共34张PPT)
1、知道什么是单摆;
2、理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动;
3、知道单摆的周期跟什么因素有关,了解单摆的周期公式,并能用来进行有关的计算;
4、知道用单摆可测定重力加速度。
什么叫做简谐运动?
物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动
复习知识
回复力:
加速度:
这是判断一种运动是否是简谐振动的依据。
日常生活中那些现象属于机械振动?
生活中常见的几种摆动
我才是单摆!
谁是单摆?
一、单 摆
1、一根细线上端固定,下端系着一个小球,细线的质量和小球的大小可以忽略不计,这样的装置就叫单摆。
2、单摆是实际摆的理想化模型
悬线:细、长、伸缩可以忽略
摆球:小而重(即密度大)
用下列哪些材料能做成单摆( )
A.长为1米的细线
B.长为1米的细铁丝
C.长为0.2米的细丝线
D.长为1米的麻绳
E.直径为5厘米的泡沫塑料球
F.直径为1厘米的钢球
G.直径为1厘米的塑料球
H.直径为5厘米的钢球
A、F
课 堂 练 习
二.单摆的运动:
1 . 运动分析:
以悬点O 为圆心的圆周运动
O

思考:单摆做什么运动?
以最低点O 为平衡位置的机械振动
O
O/
V

G
T
二.单摆的运动:
2 .受力分析:
重力G
弹力T
回复力大小:
回复力大小:
摆角
重力的分力G2始终沿轨迹切向指向平衡位置O。
G2是使摆球振动的回复力。
弹力T与G1的合力指向固定点O′,提供摆球沿圆弧运动所需的向心力。
G2
G1
方向:沿切线指向平衡位置
方向:沿切线指向平衡位置
圆周运动、机械振动

单摆振动是简谐运动吗?
特征:回复力的大小与位移的大小成正比,
回复力的方向与位移的方向相反。
x
y
L
很小时:y≈x

x
y
回复力大小:
很小时:
结论:在摆角很小的情况,单摆所受回复力跟位移成正比且方向相反,单摆做简谐运动.

x
( <50)
结论:在摆角很小的情况,单摆所受回复力跟位移成正比且方向相反,单摆做简谐运动.
条件:一般偏角θ< 5°
3.结 论
在摆角很小的情况下,摆球所受的回复力跟位移大小成正比,方向始终指向平衡位置(即与位移方向相反),因此单摆做简谐运动
二.单摆的运动
1、单摆作简谐运动时的回复力是
A.摆球的重力
B.摆球重力沿圆弧切线的分力
C.摆线的拉力
D.摆球重力与摆线拉力的合力
2、振动的单摆小球通过平衡位置时,关于
小球受到的回复力及合外力的说法正确的是
A.回复力为零,合外力不为零,方向指向悬点
B.回复力不为零,方向沿轨迹的切线
C.合外力不为零,方向沿轨迹的切线
D.回复力为零,合外力也为零
G
T
单摆振动的周期可能与哪些因素有关呢?
1、周期与振幅/摆角是否有关
2、周期与摆球的质量是否有关
3、周期与摆长是否有关
4、周期与重力加速度是否有关
三、单摆的周期
探究方法:控制变量法
猜想1:周期是否与振幅/摆角有关?
三、单摆的周期
单摆的振动周期与其振幅/摆角无关,这是单摆的重要特性,称为单摆的等时性。单摆振动的等时性是伽利略首先发现的。
结论1
猜想2: 周期与摆球的质量是否有关?
三、单摆的周期
单摆的振动周期与其振幅/摆角无关,这是单摆的重要特性,称为单摆的等时性。单摆振动的等时性是伽利略首先发现的。
结论1
结论2
单摆的振动周期与摆球的质量无关。
猜想3:周期与摆长是否有关?
三、单摆的周期
单摆的振动周期与其振幅/摆角无关,这是单摆的重要特性,称为单摆的等时性。单摆振动的等时性是伽利略首先发现的。
结论1
结论2
单摆的振动周期与摆球的质量无关。
结论3
单摆振动周期和摆长有关,摆长越长,周期越大。
猜想4:周期与重力加速度g是否有关
三、单摆的周期
单摆的振动周期与其振幅/摆角无关,这是单摆的重要特性,称为单摆的等时性。单摆振动的等时性是伽利略首先发现的。
结论1
结论2
单摆的振动周期与摆球的质量无关。
结论3
单摆振动周期和摆长有关,摆长越长,周期越大。
结论4
单摆振动周期和重力加速度有关,重力加速度越大,周期越小。
周期公式:
条件:摆角α <5°
单摆做简谐运动的振动周期跟摆长的平方根成正比,跟重力加速度的平方根成反比。
经过进一步的理论和精确的实验验证
荷兰物理学家惠更斯首先发现提出
三、单摆的周期
周期公式的理解:
1、摆长L=细绳长度+小球半径
4、摆长、重力加速度都一定时,周期和频率也一定,通常称为单摆的固有周期和固有频率。
3、单摆周期与摆长和重力加速度有关,与振幅和质量无关。
2、g从赤道到两极逐渐增大,随高度的增加而减小。
1、一个单摆将,周期是T。
a.如果摆球质量增到2倍,周期
b.如果摆的振幅增到2倍,周期
c.如果摆长增到2倍,周期
d.如果将单摆从赤道移到两极,周期将
e.如果将单摆从海面移到高山,周期将
T
T
变小
变大
T
√2 T
2、单摆的周期在发生下述哪种情况时会增大:
A、减少摆球的质量;
B、增大摆角(在小于5°范围)
C、减少摆长;
D、把单摆从北极移到赤道。
3、地面上的秒摆(周期是2s)拿到某星球表面上时,周期变为1s,则该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的____倍。
4
四、单摆的能量
单摆作简谐运动时的动能和重力势能在发生相互转化,但机械能的总量保持不变,即机械能守恒。
小球摆动到最高点时的重力势能最大,动能最小;平衡位置时的动能最大,重力势能最小。
若取最低点为零势能点,小球摆动的机械能等于最高点时的重力势能,也等于平衡位置时的动能
1、惠更斯利用摆的等时性发明了带摆的计时器.
2、 用单摆测定重力加速度。
五、单摆周期公式的应用
单摆的周期和摆长容易用实验准确地测定出来,
所以可利用单摆准确地测定各地的重力加速度。
例题
一个单摆摆长100.4cm,测得它完成30次全振动共用60.3s,求当地重力加速度多大?
解:根据
,有g=4 2L/T2
由题设条件可知T=
60.3
30
s=2.01s
g=
4×3.142 ×1.004
2.012
m/s2
=9.80 m/s2
3.单摆做简谐运动的周期跟摆长的平方根成正比,跟重力加速度的平方根成反比,跟振幅、摆球的质量无关.
1.一根细线上端固定,下端系着一个小球,细线的质量和小球的大小可以忽略不计,这样的装置就叫单摆。
2.在摆角很小( < 5°)的情况下,单摆所受回复力跟位移成正比且方向相反,单摆做简谐运动.
4.单摆作简谐运动时的动能和重力势能在发生相互
转化,但机械能的总量保持不变,即机械能守恒。
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作业:P17页5,6