单摆周期公式推导,单摆运动的准确周期如何求
摘要1精确解法摆长为L的单摆(含复摆)作有限振动时,运动方程为:则:(1)式变为两边积分得;(3)式可写成如果作一限制,使摆锤从角度θ=θ0,摆动到θ=0,这部分运动所用的时间等于1/4周期,则(4)式必
1精确解法摆长为L的单摆(含复摆)作有限振动时,运动方程为:则:(1)式变为两边积分得;(3)式可写成如果作一限制,使摆锤从角度θ=θ0,摆动到θ=0,这部分运动所用的时间等于1/4周期,则(4)式必须取负号,所以,(4)式变为:分离变量;两边积分得:对(6)式两边微分得:do(6)式得出,当O—0时,o一0,当6一6单摆周期公式推导。时,必:(7)式就是所求得单摆运动周期的精确解。显然该式是第一类椭圆积分,无法用初等函数精确计算。因为,lsin’子·sin扒<1,所以,可用二项式定理将被积函数展开成幂级数,再逐项积分便得:(9)式是摆幅为任意角度(0。<90”)的周期精确计算公式:当0。很小时,0<5。