如图表示的是一个单摆的振幅A随驱动力周期T变化的图线.从图中给出的信息求: (1)该单摆的摆长为多长? (2)发生共振时的振幅是多大? (3)若该单摆做振幅为3cm的简谐运动,那振

问题描述:

如图表示的是一个单摆的振幅A随驱动力周期T变化的图线.从图中给出的信息求:

(1)该单摆的摆长为多长?
(2)发生共振时的振幅是多大?
(3)若该单摆做振幅为3cm的简谐运动,那振动过程摆球做简谐运动的最大加速度am是多大?

(1)从图读出单摆的固有周期为2s,根据单摆的周期公式T=2π

L
g
,有:
L=
gT2
4π2
=
10×22
4×3.142
=1m
(2)由图,发生共振时的振幅是4cm;
(3)若该单摆做振幅为3cm的简谐运动,则:
mgsinθm=mam
其中:
sinθm≈θm
A
l
=
3cm
1m
=0.03
(摆角很小)
解得:
am=gsinθm=0.3m/s2
答:(1)该单摆的摆长为1m;
(2)发生共振时的振幅是4cm;
(3)若该单摆做振幅为3cm的简谐运动,那振动过程摆球做简谐运动的最大加速度am是0.3m/s2