单摆运动中的能量损失与实验验证.PDF

工科物理 1996 年第 3 期 19 εa U aθ 由电容器电容的定义 0 = ln 1 + θ r0 θ εa2 θ Q 0 a C = = 1 - εa U θ U d 2 d 0 a = ln 1 + θ d 得证. 这第三种方法计算稍繁一些 ,但比较严 aθ 谨合理. 由于 1 ,将上式按泰勒级数展开 d εa U θ θ2 参 考 文 献 0 a 1 a 　 Q = θ d - 2 d 2 [ 1] 　赵凯华 、陈熙谋. 《电磁学》. 170 . εa U θ 　 = 0 1 - a [2 ] 　贾起民、郑永令. 《电磁学》. 149 . d 2 d 单摆运动中的能量损失与实验验证 吴秀芳 　　　　　柳 　涛 ( ) ( ) 南京师范大学物理系 　南京 2 10024 　 南京金陵职业大学 　南京 2 1000 1 ( 收稿 日期 ① ( ) 摘要 　本文编译 自《Physics teacher 》见参考文献[ 1] ,文章认为单摆运动能量损失 来自三个方面 :作用在摆球和摆线上的空气阻力以及悬挂点的摩擦 , 由此算得在一个 周期内,阻力消耗的能量使摆球水平位移减小的数值 ,理论值与实验结果非常接近. 　　单摆运动中的能量损失 ,来自三个方面 : 作用在摆球和摆线上的空气阻力以及悬挂点 的摩擦 ,下面分别进行计算. 1 　作用在摆球上的空气阻力及其所作的功 摆球沿弧线运动 ,在运动中空气对摆球 的阻力为 1 ρ2 ( ) 图　1 F = C A v 1 阻力 D 2 在上式中 , C 是阻力系数, A 为摆球的横截 1 2 D 　　E = m v + m g l ( 1 - co s θ) 2 2