一單擺,擺長為1米,周期2秒,振幅為8厘米,問擺球的最大加速度和最大速度?(g=10) (答案:a=0.8,v=0.25)

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先畫圖設平衡位置為A點,擺動最大高度處為B點由圓周運動、單擺知識可知,B點有最大加速度,A點有最大速度A、B的水平距離為0.08m(振幅認為是水平距離),擺長1m則A、B豎直距離h=l-√(l^2-A^2) (^表示冪,l^2就是l的平方)由能量守衡定律mgh=(1/2)mv^2∴v(max)=0.25m/sB點,加速度方向為與繩子垂直方向,擺動小球在繩子方向上受力平衡加速度由重力的與繩子垂直方向的分力提供此時,繩子與豎直方向夾角sinθ=A/lF=sinθmg 又F=ma∴a(max)=(A/l)g=0.8m/s^2

熱心網友

簡諧運動運動到最大位移處時 物體合外力最大,即具有最大的加速度.合力等于Mgsinθ=Ma,sinθ=0.08/1 ,可得a=0.8m/s^2.平衡位置時 速度最大