单摆运动.ppt

单单摆摆 1 1一、单一、单摆摆 1、在细线的一端拴一小球,另一端固定在悬点上,如果悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽略,线长又比球的直径大得多, 这样的装置就叫做单摆。 2、单摆是实际摆的理想化模型 2 2以下摆是否是单摆: 以下摆是否是单摆: 粗麻绳细绳橡皮筋②③④① A OO’A 3 3 用下列哪些材料能做成单摆: A. 长为 1米的细线 1米的细铁丝 米的细丝线 1米的麻绳 5厘米的泡沫塑料球 1厘米的钢球 1厘米的塑料球 H. 直径为 5厘米的钢球 AE 悬线:细、长、伸缩可以忽略摆球:小而重(即密度大) 4 4摆长 L=L 0 +R θ摆角或偏角摆长:摆球重心到摆动圆弧圆心的距离 5 5思考: 单摆振动是不是简谐运动? (1)振动图像(2)回复力 6 6二、单摆的回复力二、单摆的回复力 1、受力分析: 重力拉力 BAO G 2G 1TG Q 方向: 沿切线指向平衡位置 3、回复力来源: 大小: F 回=G 2 =Gsin θ=mg sin θθ重力沿切线方向的分力 G 22、平衡位置:最低点 O 7 7 ?x ?x ?x 8 8 F 回=G 2=Gsin θ=mg sin θ≈mg θ L ≈ mg L X 位移方向与回复力方向相反 F 回=-kx F 回= mgL X –?x 当θ很小时, x ≈弧长=L θ sin θ≈θ(k= mgL ) 9 9结结论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一般摆角α < 10 ° 10 10