3.摆球的受力。 导 (1)任意位置。 如图所示,G2=Gcos0,F-G2的作用就是提供摆球绕0做变速 圆周运动的向心力;G1=Gsin0的作用是提供摆球以O为中心 做往复运动的回复力
导航 3.摆球的受力。 (1)任意位置。 如图所示,G2 =Gcos θ,F-G2的作用就是提供摆球绕O'做变速 圆周运动的向心力;G1 =Gsin θ的作用是提供摆球以O为中心 做往复运动的回复力
(2)平衡位置。 摆球经过平衡位置时,G2=G,G0,此时F应大于G,F-G提供 向心力,因此,在平衡位置,回复力F▣=0,与G1=0相符。 3)单摆的简谐运动。 在0很小时(理论值为0<5°),sin 0tan0无,在不考虑方向时 有G=Gsin0m巴x;G方向与摆球位移方向相反,所以在考虑方 向时有回复力F=G=m=k(k=")。因此,在摆角0很小 时,单摆做简谐运动
导航 (2)平衡位置。 摆球经过平衡位置时,G2=G,G1 =0,此时F应大于G,F-G提供 向心力,因此,在平衡位置,回复力F回=0,与G1 =0相符。 (3)单摆的简谐运动。 在 θ 很小时(理论值为 θ<5°),sin θ≈tan θ= 𝒙 𝒍 ,在不考虑方向时 有 G1=Gsin θ= 𝒎𝒈 𝒍 x;G1方向与摆球位移方向相反,所以在考虑方 向时有回复力 F 回=G1=- 𝒎𝒈 𝒍 x=-kx 𝒌 = 𝒎𝒈 𝒍 。因此,在摆角 θ 很小 时,单摆做简谐运动
导 学 境体验 摆球经过平衡位置时,合外力是否为0?摆球到达最大位移处 时,=0,加速度是否等于0? 提示:单摆摆动中的平衡位置不是平衡状态,有向心加速度, 回复力为零,合外力不为零。摆球在最大位移处速度等于零, 但摆球的重力沿圆弧切线方向的分力提供了摆球振动的回复 力,所以加速度不等于零
导航 摆球经过平衡位置时,合外力是否为0?摆球到达最大位移处 时,v=0,加速度是否等于0? 提示:单摆摆动中的平衡位置不是平衡状态,有向心加速度, 回复力为零,合外力不为零。摆球在最大位移处速度等于零, 但摆球的重力沿圆弧切线方向的分力提供了摆球振动的回复 力,所以加速度不等于零