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钟摆的周期公式是精确的还是近似的

答案:3  悬赏:50  手机版
解决时间 2021-04-06 12:45
  • 提问者网友:蔚蓝的太阳
  • 2021-04-05 16:23
t=2π根号(l/g)

这个公式是准确的数学推导出来的公式吗(只要是钟摆,无论摆动什么角度都符合这个公式)?

还是只是个近似的公式(只是把钟摆小角度摆动时看成简谐运动,这个公式才近似符合)?

可以的话,请简单说一下这个周期公式推导的思路
最佳答案
  • 五星知识达人网友:独行浪子会拥风
  • 2021-04-05 17:24
是个近似公式

推导如下:
自己画图,设A是摆线与铅垂线的夹角,摆长L,小球质量m,重力加速度g,则
ma=m*g*sinA
当A很小时(趋于0),sinA约等与A
m*a=m*g*A……(1)
(1)式对应的微分方程是一个二阶常微分方程,其解
s=C1*sin[sqrt(g/L)*A+B]+C2 (S表示离中心位置的位移,C1,C2,B,由初始条确定)
所以周期
T=2*pi/(sqrt(g/L))=2*pi*sqrt(l/g)

正如楼上所说,这是单摆的周期公式,它是摆角很小(小于5度,现在书说小于10度)时推导得到的公式。
全部回答
  • 1楼网友:等灯
  • 2021-04-05 19:20

参照单摆周期公式

t=2π√(l/g)

周期只与摆长和重力系数g有关

  • 2楼网友:夜余生
  • 2021-04-05 18:17
这是单摆的周期公式,它是摆角很小(小于5度,现在书说小于10度)时推导得到的公式。 当摆角满足上述要求时,可看成简谐运动,这个公式可得到较准确的结果。 当摆角较大(大于10度)时,用这个公式计算得到的结果与实际数值相差较多。 可见,这个公式是个近似公式。
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