研究
学科
产品
解决方案
教育
功能
商业
cn
物理摆
15.10
考虑一个悬挂在挂钩上的浇水壶。当它偏离支点时,会像单摆一样发生振荡。这个浇水壶就是一个物理摆的例子。
可以将其全部重量等效作用于其质心来进行建模,质心围绕支点振荡。设支点与质心之间的距离为 L。
振荡是由于重力产生的恢复力矩所致,该力矩可以计算。当振荡角度较小时,可对力矩进行近似处理。
也可以用单摆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,其中质量被转动惯量替代,力常数被三个项的乘积替代。
因此,可以确定角频率,并推导出周期。
对于单摆,转动惯量给出了周期的熟悉表达式。
当刚体从固定枢轴点自由悬挂并发生位移时,它会像简单的钟摆一样振荡,称为物理钟摆。 物理摆的周期和角频率是通过使用小角度近似并与弹簧质量系统进行平行绘制而获得的。 小角度近似 (sinθ=θ) 的有效值大约为 14°。
在处理复杂系统时,质量惯性矩是一个重要参数,因为它描述了枢轴点周围的质量分布。 转…