第 1 页 共 8 页 单 摆 振 动 中 的 等 效 问 题 单 摆 是 由 一 根 不 能 伸 长 的 细 线 , 系 一 个 视 为 质 点 的 摆 球 构 成
在 摆 角( 新 教 材) 时 , 摆 球 的 运 动 可 视 为 简 谐 运 动
等 效 方 法 是 通 过 对 问 题 中 的 某 些 因 素 进 行 变 换 或直 接 利 用 相 似 性 , 移 用 某 一 规 律 进 行 分 析 而 得 到 相 等 效 果 , 利 用 等 效 法 不 仅 可 以 使 问 题 变 得简 单 易 解 , 而 且 活 跃 了 学 生 的 思 维
在 通 常 情 况 下 , 很 多 物 体 的 运 动 模 型 可 等 效 为 单 摆 模 型 , 单 摆 振 动 中 的 等 效 问 题 包 括 模 型的 等 效 、 摆 长 的 等 效 、 重 力 加 速 度 的 等 效 及 周 期 的 等 效
等 效 单 摆 的 周 期 公 式 可 以 广 义 地 表示 为 式 中为 等 效 摆 长 ,为 等 效 重 力 加 速 度
一 、 等 效 单 摆 摆 长 所 谓 摆 长 意 味 着 悬 点 到 摆 球 球 心 间 的 距 离
单 摆 的 运 动 轨 迹 点 是 一 小 段 圆弧, 其轨 道半径R与等 效 摆 长相 等 , 即=R
对 于形异质 同的 单 摆 物 理模 型 , 不 管有无“悬 点 ”, 只要搞清了圆弧轨 道的 半径R, 单 摆 的 周 期 即可 用计算
同学 们对 下 图中 各摆 等 效 摆 长 一 看便知( 若等 效 摆 长 不 易 一 眼看出, 则应从数学 角 度 计算)
图 1 图 2 图 3 例1
由 长 度 依次为 L 和2L 的 AC 和BC 两根 细 绳悬 挂小 球 C, 如图4 所 示 , 每根 细 绳跟竖直方 向的 夹