简介

对钟摆运动的介绍性处理给人留下这样的印象:摆动的周期与质量和振幅无关,只与钟摆的长度有关。只要满足两个重要条件,这些关系通常是正确的:

  1. 振幅较小(<< 1弧度),且
  2. 系统的质量集中在弦的末端。

在这个实验和下一个实验中,你将更详细地研究钟摆的行为,看看当这些条件不再成立时会发生什么。您将检查为简化摆的分析而做出的近似,并确定这些近似何时以及为什么开始失效。第一个是这个实验的主题;第二个将在实验18中检验。

目标

在这个实验中,你会的

  • 收集角vs。时间数据为单摆。
  • 确定角度的最佳拟合方程vs。时间图。
  • 通过对作用在摆锤上的力的分析,导出了描述摆运动的方程。
  • 将参数与角度的最佳拟合方程联系起来vs。它们在系统中的物理对应物的时间图。
  • 从角度分析来确定振荡的周期vs。时间图。
  • 说明当振幅变大时,与常数周期的偏差。