对单摆质点在竖直平面内做自由非匀速率圆周运动的研究

作者：李梅

来源：物理教学, 2023, 45(11): 55-58.

• 单摆质点
• 自由非匀速率圆周运动
• 椭圆积分
• 摆线张力

对单摆质点在竖直平面内做自由非匀速率圆周运动进行研究,得到单摆质点隐函数形式的运动学方程t=t(θ),以及摆角、速率、摆线张力随时间的变化图象θ～t、v～t、FT～t,它们均涉及椭圆积分,需要数值计算。数值计算、作图的结果显示,当摆长一定时,单摆质点摆动的速率越快,θ～t图象越趋于线性,v～t、FT～t图象则越趋于余弦函数图象,并且速率v的变化幅度会越小,而张力FT的变化幅度则保持不变。文章所增加的若干插图可以为相关内容的教学、考试提供参考。