單擺的回復(fù)力
擺球受到的重力G和懸線拉力F',在單擺振動時,一方面要使單擺振動,另一方面還要提供擺球沿圓弧的運(yùn)動的向心力。在研究擺球沿圓弧的運(yùn)動情況時,可以不考慮與擺球運(yùn)動方向垂直的力,而只考慮沿?cái)[球運(yùn)動方向的力,如圖所示。
因?yàn)椋疲Т怪庇趘,所以,我們可將重力G分解到速度v的方向及垂直于v的方向。且G1=Gsinθ=mgsinθ,G2=Gcosθ=mgcosθ。
重力G沿圓弧切線方向的分力G1=mgsinθ是沿?cái)[球運(yùn)動方向的力,正是這個力提供了使擺球振動的回復(fù)力,也可以說成是擺球沿運(yùn)動方向的合力提供了擺球擺動的回復(fù)力。
F=G1=mgsinθ