本文解释了什么是单摆及其特征。还提供了描述简单摆运动的公式，此外，您将能够了解简单摆的定律是什么。

单摆，也称为数学摆或理想摆，是由通过一定长度的金属丝悬挂在固定点上的质量粒子组成的系统。

在物理学中，单摆用于研究悬浮质量的振荡运动。如果对质量体施加力，质量体就会振荡超出其平衡位置，因此描述为振荡运动。

更准确地说，单摆的质量引起的运动称为摆运动，它是周期性运动，因为质量每隔固定的时间间隔经过相同的位置。

单摆由以下特征或部件定义：

简单摆微分方程指出，弦长乘以角加速度加上重力加速度乘以弦与垂直方向所成角度的正弦之和等于零。

因此，单摆的微分方程为：

金子：

是摆的长度。

是角加速度。

是摆弦与垂直线所成的角度。

是重力加速度，地球上的值为 9.81 m/s 2 。

如果单摆产生小幅度的振荡，则可以近似得到sin(θ)≈θ。此时，单摆的微分方程如下：

求解上一节中的微分方程，我们得到描述单摆相对于其平衡位置移动的角度的方程：

金子：

是单摆的弦与弦所成的角度。

是单摆的振幅。

是单摆的脉动或角频率。

是计算角度的时刻。

是单摆的初始阶段。

对于小振动，单摆的振动周期等于两倍 pi 乘以摆弦长度与重力加速度之比的平方根。

因此，小振幅振荡的单摆振荡周期的计算公式为：

金子：

是单摆的周期。

是单摆弦的长度。

是重力加速度，地球上的值为 9.81 m/s 2 。

在物理学中，有四个定律定义了单摆的振荡运动：