什么是单摆
秋千和钟摆等摆动的物体最终都会停下来,是因为有空气阻力存在,我们能不能由秋千和钟摆摆动的共性,忽略空气阻力,抽象出一个简单的物理模型呢?
(出示各种摆的模型,帮助学生正确认识什么是单摆)
①第一种摆的悬绳是橡皮筋,伸缩不可忽略,不是单摆;
②第二种摆的悬绳质量不可忽略,不是单摆;
③第三种摆的悬绳长度不是远大于球的直径,不是单摆;
④第四种摆的上端没有固定,也不是单摆;
⑤第五种摆是单摆。
定义:如果悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽略,线长又比球的直径大得多,这样的装置叫单摆。
单摆是实际摆的理想化模型:线的伸缩和质量可以忽略──使摆线有一定的长度而无质量,质量全部集中在摆球上。线长比球的直径大得多,可把摆球当作一个质点,此时悬线的长度就是摆长,实际单摆的摆长是从悬点到小球的球心。单摆的运动忽略了空气阻力,实际的单摆在观察的时间内可以不考虑各种阻力。