15.9
扭摆是一个刚体,例如陀螺,由一根质量可忽略的细线悬挂而成——如果刚体的质量远大于细线的质量,则可认为细线无质量,这一假设成立。
当顶部绕绳轴扭转并释放后,它会在两个角度之间振荡。恢复力矩源于绳子的剪切形变。
如果角位移很小,恢复力矩可以被建模为与角位移成正比。该比例常数称为弦线的扭转常数。
力矩也可以用刚体的转动惯量和角加速度来表示。
这两个表达式给出了简谐运动的方程,其中自变量为振荡角度,质量被转动惯量替代,力常数被弹簧的扭转常数替代。
然后确定振荡的角频率,并由此导出时间周期。
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