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单摆在最高点的回复力
单摆摆动到最高点的瞬时速度为零,只受重力和摆线的拉力,合力即为重力的切向分力并提供回复力。
这时添加加一向上、大小等于小球重力的外力,那么在瞬时速度为零的这一瞬间添加的外力与摆球的重力平衡,使竖直方向的合力为零,重力不再提供切向分力(即回复力)[因为此时重力被平衡],摆球不会再回到平衡位置,将保持速度为零的状态(惯性),即摆球将会永远静止于最高点位置。
在这时重力与所施加外力平衡,竖直方向合力为零,小球处于静止状态,由受力分析知摆线的拉力为零[因为摆线的有无对这时摆球的状态无影响]。
单摆回复力公式推导
是末位置到平衡位置的连线长,这个公式的原始形式是F=-mgsina,
(其中a表示绳子与竖直方向夹角)
由于单摆要求摆角很小,sina近似等于x/L,则单摆回复力=(-mgx)/L
单摆回复力的来源 详细解释一下
1、单摆回复力的来源是重力沿切线方向的分力。
2、单摆摆球的回复力不是它所受的合力。
3、摆球经过平衡位置时所受回复力为零,由于摆球做圆周运动,经过平衡位置时所受合外力指向圆心,不为零。
4、回复力的方向是“指向平衡位置”。
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