钟摆原理:指钟摆总是围绕着一个中心值在一定范围内作有规律摆动。
计算公式 T=2π(L/g)^1/2 T为周期 L为摆长 g为重力加速度摆可用来展现种种力学现象。最基本的摆由一条绳或竿,和一个锤组成。锤系在绳的下方,绳的另一端固定。当推动摆时,锤来回移动。摆可以作一个计时器。
垂直平面的线的交角,θ0为θ的最大值,m为锤的质量, a 表示角度加速度。忽略空气阻力以及绳的弹性、重量的影响:锤速率最高是在θ = 0时。当锤升到最高点,其速率为0。绳的张力没有对锤做功,整个过程中动能和位能的和不变。 运动方程为: 注意不论θ的值为何,运动周期和锤的质量无关。
当θ相当小的时候,可得到一条齐次常系数微分方程,此为一简谐运动。准确的运动周期不可以用基础函数求得。
扩展资料:
冲击摆原理冲击摆是来用计算弹壳速度的实验室仪器。
它的原理为:物件碰撞前后动量等恒,摆运动时能量等恒。冲击摆和普通摆相似,特别之处它的锤会和弹壳产生完全非弹性碰撞,即碰撞后两者会合为一。
将弹壳射向停止的锤,使锤和弹壳合在一起摆动。设锤质量为mp,弹壳质量和初速度分别为mb和v,锤和弹壳碰撞后的速度为u。以下是弹壳速度的计算方法:(动量等恒) 1 / 2(mb + mp)u*u= (mb + mp)gh (能量等恒) 解得 。
钟摆方程
设夹角a 线长l 拉力T 角速度wT-mgCOSa=w^2*l (1)mgSINa=-mdv/dt (2)v=da/dt*l(3)有(2)(3)得:gSINa/l=-d^2a/dt^2a很小时SINa=ag*a/l+d^2a/dt^2=0 这是最简单的常微分方程式特征根是 A=(g/l) i w^2=g/l 所以解a=a0cos(wt+b)周期T=2pi/w=2pi*(l/g)^1/2
钟摆公式:T=2π(L/g)^1/2 T为周期 L为摆长 g为重力加速度