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摆gydF4y2Ba

由于重力的作用,一个简单的钟摆在垂直平面上摆动。gydF4y2Ba

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一个简单的或数学上的摆是由一个悬挂在固定水平轴上的刚体组成的,由于重力的作用,这个刚体可以在垂直平面上摆动。gydF4y2Ba

简单的钟摆由于重力而摆动gydF4y2Ba

单摆的摆动周期可以计算为gydF4y2Ba

T = 2 π (l / agydF4y2BaggydF4y2Ba)gydF4y2Ba1/2gydF4y2Ba(1)gydF4y2Ba

在哪里gydF4y2Ba

T =一个周期的振荡周期(s)gydF4y2Ba

L =摆长(m, ft)gydF4y2Ba

一个gydF4y2BaggydF4y2Ba=gydF4y2Ba重力加速度gydF4y2Ba(9.81米/秒gydF4y2Ba2gydF4y2Ba, 32.17英尺/秒gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

示例-计算摆动周期为的摆的长度gydF4y2Ba1秒,10秒,100秒gydF4y2Ba

在给定摆动周期下,通过变换可以计算出摆的长度gydF4y2Ba(1)gydF4y2Ba:gydF4y2Ba

l = (T / (2 π))gydF4y2Ba2gydF4y2Ba一个gydF4y2BaggydF4y2Ba

长度为gydF4y2Ba1秒gydF4y2Ba-典型的老式摆钟:gydF4y2Ba

L = (1 s / (2 π))gydF4y2Ba2gydF4y2Ba(9.81米/秒gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

=gydF4y2Ba0.249gydF4y2Ba(m)gydF4y2Ba

在1927年石英钟被发明之前的270年里,钟摆一直是精确计时的世界标准。gydF4y2Ba

长度为gydF4y2Ba10秒gydF4y2Ba:gydF4y2Ba

L = ((10 s) / (2 π)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba(9.81米/秒gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

=gydF4y2Ba24.9gydF4y2Ba(m)gydF4y2Ba

长度为gydF4y2Ba100秒gydF4y2Ba:gydF4y2Ba

L = (100 s / (2 π))gydF4y2Ba2gydF4y2Ba(9.81米/秒gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

=gydF4y2Ba2487gydF4y2Ba(m)gydF4y2Ba

钟摆振荡周期图gydF4y2Ba

四种类型的钟摆gydF4y2Ba

通常可以区分四种类型的钟摆:gydF4y2Ba

  1. 复合摆或物理摆gydF4y2Ba-悬挂在固定水平轴上的刚体。由于重力的作用,物体可以在垂直平面上摆动。gydF4y2Ba
  2. 简单摆或数学摆gydF4y2Ba-类似于复合摆或物理摆,但质量集中在一个点上,并在垂直平面上来回摆动。质点用无重力弦连接到水平轴上。gydF4y2Ba
  3. 圆锥摆gydF4y2Ba-类似于简单的摆,不同的是弦所悬挂的重物在水平面上以匀速绕圆周运动。gydF4y2Ba
  4. 扭摆gydF4y2Ba-固定在细长杆上的圆盘。杆子被固定在一个固定的框架上。如果圆盘被扭曲,它就会围绕杆的轴来回摆动。gydF4y2Ba
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