1862年,18歲的伽利略離開神學院進入比薩大學學習醫(yī)學,他的心中充滿著奇妙的幻想和對自然科學的無窮疑問,一次他在比薩大學忘掉了向上帝祈禱,雙眼注視著天花板上懸垂下來搖擺不定的掛燈,右手按著左手的脈搏,口中默默地數(shù)著數(shù)字,在一般人熟視無睹的現(xiàn)象中,他卻第一個明白了掛燈每擺動一次的時間是相等的,于是制作了單擺的模型,潛心研究了單擺的運動規(guī)律,給人類奉獻了最初的能準確計時的儀器。
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。