关于单摆能量和周期的再探讨

惠永 段佳良

【摘要】本文从定量角度推导单摆的周期公式和能量公式，并实现单摆与弹簧振子知识的和谐统一.

【关键词】高中物理；简谐振动；单摆

3 结语

由此可见，简谐运动是一种理想化的运动模型，是机械振动中最简单、最基本的振动.它具有如下特点：（1）简谐运动的物体受到回复力的作用，回复力F回的大小与物体偏离平衡位置的位移x成正比，回复力的方向与物体偏离平衡位置的位移方向相反，即：F回=－kx，其中k为振动系数，其值由振动系统决定；（2）简谐运动是一种周期性运动，其周期与振动物体的质量的平方根成正比，与振动系统的振动系数的平方根成反比，而与振幅无关，即：T=2πmk.求单摆振动周期的关键是找到回复力，从而找出等效重力，再找出等效重力加速度；（3）简谐运动总能量是个定值，E总=12kA2，对于单摆，其k为回复力系数k=mgL.

参考文献：

［1］张祖志，张春雨.从能量角度推导弹簧振子和单摆的周期公式［G］.高中生数理化，2019（20）：34-35.

［2］肖东，贾文静.弹簧和单摆的周期与能量关系探讨［G］.物理之友，2019（08）：26-27+29.

［3］李力.用能量法简捷推导可动悬点单摆的谐运动周期［G］.物理通报，2012（09）：129.