什么是單擺
秋千和鐘擺等擺動的物體最終都會停下來,是因為有空氣阻力存在,我們能不能由秋千和鐘擺擺動的共性,忽略空氣阻力,抽象出一個簡單的物理模型呢?
(出示各種擺的模型,幫助學生正確認識什么是單擺)
①第一種擺的懸繩是橡皮筋,伸縮不可忽略,不是單擺;
②第二種擺的懸繩質(zhì)量不可忽略,不是單擺;
③第三種擺的懸繩長度不是遠大于球的直徑,不是單擺;
④第四種擺的上端沒有固定,也不是單擺;
⑤第五種擺是單擺。
定義:如果懸掛小球的細線的伸縮和質(zhì)量可以忽略,線長又比球的直徑大得多,這樣的裝置叫單擺。
單擺是實際擺的理想化模型:線的伸縮和質(zhì)量可以忽略──使擺線有一定的長度而無質(zhì)量,質(zhì)量全部集中在擺球上。線長比球的直徑大得多,可把擺球當作一個質(zhì)點,此時懸線的長度就是擺長,實際單擺的擺長是從懸點到小球的球心。單擺的運動忽略了空氣阻力,實際的單擺在觀察的時間內(nèi)可以不考慮各種阻力。