在不考虑空气阻力的情况下,摆球受重力和绳子拉力的作用,将重力沿切向和法向正交分解,在法向上绳子拉力和重力分力的合力充当摆球沿圆弧运动的向心力,重力的切向分力充当摆球的回复力.
3.研究振动中的步调问题
两个完全相同的单摆,同时将摆球拉离平衡位置放开,两个摆球除了振幅可能不同外,周期相同,同时经过平衡位置,同时到达最大位移处,两个单摆的摆动是步调一致的;若先放开一个,后释放另一个,两个摆球的周期虽然相同,但不同时刻到达最大位移处或平衡位置,我们就说两个单摆步调不同步.步调相同的就叫做同相,步调不同的叫做不同相,步调完全相反的叫做反相.
4.研究振动的步调问题
(1)"相"(或"相位"、"位相"、"周相")
描述振动步调的物理量.两个单摆振动步调一致,我们称为同相.
两个单摆振动步调不一致,就说它们存在着相差,两个单摆振动步调正好相反,叫做反相.
(2)相差
它是指两个相位之差,在实际中经常用到的是两个具有相同频率的简谐运动的相位差,反映出两简谐运动的步调差异.
1.实际的摆的摆动都可以看作是简谐运动.(×)
2.单摆回复力的方向总是指向悬挂位置.(×)
3.单摆的回复力是由摆球重力的分力提供的.(√)
摆球经过平衡位置时,合外力是否为零?摆球到达最大位移处,v=0,加速度是否等于0?
【提示】 单摆摆动中平衡位置不是平衡状态,有向心力和向心加速度,回复力为零,合外力不为零.最大位移处速度等于零,但不是静止状态.一般单摆回复力不是摆球所受合外力,而是重力沿圆弧切线方向的分力,所以加速度不一定等于零.