有一个单摆、其摆长l=1.02m,摆球质量m=0.10kg,从与竖直方向成θ=4°的位置无初速度开始运动,已知振动的次数

有一个单摆、其摆长l=1.02m,摆球质量m=0.10kg,从与竖直方向成θ=4°的位置无初速度开始运动,已知振动的次数n=30次,用了时间t=60.8s,问:(取sin4°=0.0698,cos4°=0.9976,π=3.14)
(1)重力加速度g为多大?
(2)摆球的最大回复力为多大?
(3)如果将这一单摆改成秒摆,摆长应怎样改变?
jelun 1年前 已收到1个回答 举报

45674567 花朵

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(1)因θ<5 0 ,故单摆做简谐运动,其周期为:
T=
t
n =
60.8
30 s=2.027s
依 T=2π

l
g
得 g=
4 π 2 l
T 2 =
4× 3.14 2 ×1.02
2.027 2 m/ s 2 =9.79m/ s 2
(2)最大回复力为F m =mgsinθ=0.10×9.79×0.0698N=0.068N
(3)秒摆的周期为:T 0 =2s
设其摆长为l 0 ,依T=2 π

l
g 可知T∝
l
即:T:T 0 =
l :
l 0
故: l 0 =

T 20 l
T =
2 2 ×1.02
2.027 2 m=0.993m
其摆长要缩短△l=l-l 0 =1.02-0.993(m)=0.027m
即摆长应缩短0.027m.
答:(1)重力加速度g为9.79m/s 2
(2)摆球的最大回复力为0.068N;
(3)如果将这一单摆改成秒摆,摆长应应缩短0.027m.

1年前

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