單擺問題中的等效處理方法:
單擺的周期公式是惠更斯從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出來的。單擺的回復(fù)力是重力沿圓弧切線方向并且指向平衡位置的分力,偏角越大回復(fù)力越大,加速度 ()越大。由于擺球的軌跡是圓弧,所以除最高點(diǎn)外,擺球的回復(fù)力并不等于合外力。在有些振動(dòng)系統(tǒng)中l不一定是繩長(zhǎng),g也不一定為9.8m/s2,因此出現(xiàn)了等效擺長(zhǎng)和等效重力加速度的問題。 1.等效擺長(zhǎng)擺長(zhǎng)是指擺動(dòng)圓弧的圓心到撰球重心的距離,而不一定為擺繩的長(zhǎng)。如圖中,擺球可視為質(zhì)點(diǎn),各段繩長(zhǎng)均為Z,甲、乙擺球做垂直紙面的小角度擺動(dòng),丙擺球在紙面內(nèi)做小角度擺動(dòng),O'為垂直紙面的釘子,而且甲:等效擺長(zhǎng)乙:等效擺長(zhǎng)丙:擺繩擺到豎直位置時(shí),圓弧圓心就由O變?yōu)镺',擺球振動(dòng)時(shí),半個(gè)周期擺長(zhǎng)為l,另半個(gè)周期擺長(zhǎng)為,則單擺丙的周期為 2.等效重力加速度不一定等于9.8(1)g由單擺所在的空間位置決定。g隨所在地球表面的位置和高度的變化而變化,緯度越低,高度越高,g的值就越小,另外,在不同星球上管也不同。 (2)g還由單擺系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定,如單擺處在向上加速的升降機(jī)中,設(shè)加速度為a,則擺球處于超重狀態(tài),沿圓弧的切向分力變大,則重力加速度的等效值若升降機(jī)加速下降,則單擺若在沿軌道運(yùn)行的衛(wèi)星內(nèi),擺球完全失重,回復(fù)力為零,等效值,擺球不擺動(dòng),周期無窮大。 (3)一般情況下,值等于擺球相對(duì)于加速系統(tǒng)靜止在平衡位置時(shí)(平衡位置是指回復(fù)力為零的位置,而不是合力為零的位置,也可以說成是讓擺球不擺時(shí)的位置)重力加速度的等效值,等于擺繩所受的張力與擺球質(zhì)量的比值即但需注意如果在不引起回復(fù)力變化的情況,上述方法并不適用,如擺球帶電,再在懸點(diǎn)處固定一帶電小球,兩球之間的靜電力不引起回復(fù)力的變化,單擺振動(dòng)周期并不變。
右腦記憶論壇 | 快速記憶法 | 記憶力培訓(xùn) | 速讀培訓(xùn) | 速讀軟件 | 右腦培訓(xùn) | 站內(nèi)搜索 | 網(wǎng)站地圖
Copyright(C) 2006-2014 逍遙右腦 All Rights Reserved