如下图所示为单摆的共振曲线,则该单摆的摆长是多少?共振时单摆的振幅是多大?共振时摆球的最大加速度和最大速度大小各为多少?(g取10m/s2)
如下图所示为单摆的共振曲线,则该单摆的摆长是多少?共振时单摆的振幅是多大?共振时摆球的最大加速度和最大速度大小各为多少?(g取10m/s2)
1m ,0.8 m/s 2 ,0.25m/s
由题意知,当单摆发生共振时,其频率为f=0.5Hz,即
f固=f=0.5Hz
振幅A=8cm=0.08m
当达到最大摆角θm(共振时)时。
θm<5°时,F=mgsinθm≈mgθm≈mg(A/l),其中θm以弧度为单位,当θm很小时,sinθm≈θm,弦A近似等于弧长。
根据单摆机械能守恒,即