Re: [請益] 關於單擺shm

看板Physics作者 (朱子)時間16年前 (2009/12/10 09:54), 編輯推噓3(305)
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其實單擺比較簡單的處理應該是用力矩和角加速度的關係 如果角度由正下方算起逆時針為正 重力產生的力矩就是 mgLsinθ , 方向和θ相反 .. 所以 mL^2 θ = - mgL sinθ .. => θ = - g/L sinθ 最後再取近似 sinθ≒ θ 就可以了 如果硬要把單擺近似成直線運動,再近似為簡諧運動 就等於是作了二次近似 而其實在你把它近似成直線運動時,前提就已經是小角度 後面再去區分θ,sinθ和tanθ就已經沒什麼意義了 所以前面推文中的爭點實際上應該是不存在的 ※ 引述《jepk007 (吉普)》之銘言: : shm標準式:a+(ω^2)x=0 : 而一彈簧系統(一彈簧綁著物體m 伸長x 不受其他外力) : 則可得F=-kx =>ma+kx=0 得到上面標準式 : 單擺系統(一繩子幫著物體m 繩子與地面法線夾角θ 不受重力及繩子張力以外的外力) : 而繩子張力T與重力cosθ方向相抵銷 合力剩下mgsinθ =>F=mgsinθ : 然而 這裡mgsinθ沒有負號 移項過去不符和SHM標準式啊 : 普物或理力課本都直接代F=-mgsinθ讓我很納悶 這個負號怎麼來的?! -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 140.112.213.158 ※ 編輯: mantour 來自: 140.112.213.158 (12/10 10:00)

12/10 11:55, , 1F
嗯,我又上了一課了。
12/10 11:55, 1F

12/10 13:22, , 2F
恩 謝謝大大
12/10 13:22, 2F

12/11 12:16, , 3F
原PO,F=mgsinθ只表示F的大小,而SHM標準式F=-kx中F和x都是向
12/11 12:16, 3F

12/11 12:17, , 4F
量,所以當你F=mgsinθ寫出來後,你再把方向加上去,就有負號了
12/11 12:17, 4F

12/11 12:19, , 5F
只看x方向,平衡點位置設x=0,負號就有了
12/11 12:19, 5F

12/11 12:27, , 6F
然後因為F=ma,根據SHM F=-kx,所以F=ma=-kx,則mx"+kx=0
12/11 12:27, 6F

12/11 12:30, , 7F
(牛2)F影響a,但同時力也跟位移有關,且滿足SHM,兩者不衝突
12/11 12:30, 7F

12/11 17:21, , 8F
恩 感恩
12/11 17:21, 8F
文章代碼(AID): #1B85JS_B (Physics)
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