摆的等时性原理,单摆的等时性原理是什么？

摆的等时性原理

摆摆动的快慢与摆线的长短有关，摆摆动的快慢与摆锤的重量和摆幅无关。

摆线越长,摆摆动的就越慢.反之,摆摆动的就越快。同一个摆,单位时间内摆动的次数是不变的.摆动的快慢也是一定的,前提是同一个摆。

伽利略对摆动的探究，著名物理学家伽利略在比萨大学读书时,对摆动规律的探究,是他第一个重要的科学发现，有一次他发现教堂上的吊灯因为风吹而不停地摆动.尽管吊灯的摆动幅度越来越小,但每一次摆动的时间似乎相等。

通过进一步的观察,伽利略发现：不论摆动的幅度大些还是小些,完成一次摆动的时间（即摆动周期）是一样的.这在物理学中叫做“摆的等时性原理”。

单摆的等时性原理是什么？

是利用单摆的等时性。正是这种性质可以用来计时。

而单摆的周期公式是：时间=圆周率的2倍乘以（根号下摆长除以重力加速度） 通过公式以及其推导可以看出来，单摆运动靠的是重力，和绳子的拉力。而摆动的周期仅仅取决于绳子的摆长和重力加速度。地球重力加速度固定，控制摆长可以调整周期来计时。

扩展资料：

摆动的钟摆是靠重力势能和动能相互转化来摆动的，简单的说，如果你把钟摆拉高，由于重力影响它会往下摆，而到达最低位置后它具有一个速度，不可能直接停在那，它会继续冲过最低位置，而摆至最高位置就往回摆是因为重力使它减速直到0，然后向回摆。如此往复，就不停的摆动了。

按照上述，钟摆可以永远摆下去，但由于阻力存在，它会摆动逐渐减小，最后停止.所以要用发条来提供能量使其摆动。

发展历史

以摆作为振动系统的钟。通常都带有报时功能，所以又称自鸣钟。

1582～1583年，意大利物理学家和天文学家伽利略发现了摆的等时性。1657年，荷兰物理学家和天文学家克里斯蒂安.惠更斯利用摆的等时性原理发明了摆钟。后经不断改进，沿用至今。摆钟可根据用途和要求制成座钟、挂钟、落地钟、子母钟的母钟、天文钟等型式。

摆钟的报时方式通常为机械打点报时，也有用电子扩音报时的。近代帝王宫廷中使用的摆钟，常附有一套机械传动机构，以精工制作的人物、山水、飞禽、走兽等活动形象进行报时。

参考资料来源：百度百科-摆钟

摆的等时性原理是为什么

伽利略发现摆的等时性后，荷兰物理学家惠更斯找到了摆的周期与摆长之间的定量关系。又过100多年，牛顿发现了万有引力定律，摆的等时性终于从理论上得到了圆满的解释。

所以你只要了解摆的周期与摆长之间的定量关系，和万有引力，就可以知道摆的等时性理论。

T=2π(L/g)-1次方

在摆长大大长于摆球直径且摆绳质量不计且摆动角度小于5度时，它可看作简谐运动。

a、摆球在最高点时，运动速度为零。

∴沿绳方向的合力为零。

T=mg1=mgcosθ

垂直于绳方向的力使摆球返回到平衡位置，提供回复力。

F回=mg2=mgsinθ

b、摆球在运动过程中有一定速度，且运动轨迹为圆弧，圆周运动。

（1）沿绳方向的合力用来提供向心力，用来改变摆球速度的方向。

F向=T-mg1=T- mgcosθ

（2）垂直于绳子方向的合力用来提供回复力，改变速度大小使小球返回0点。

F回=mg2=mgsinθ

当θ较小时，由几何关系可知：

OA=OA （弧长近似等于弦长）

∴sinθ=θ （正弦值近似等于弧度值）

∴F回=mgsinθ=mgθ=mg = mg = mg =- x

由于摆球m，摆线L恒定，∴“- ”是一常量，若用k表示，F回=-kx。

∴单摆的运动是简谐运动。

摆的等时性原理是指来回摆一次还是还是指摆到静止为一个周期？

摆的等时性是指每个周期经历的时间相等，一个周期是指摆连续两次同样方式通过某一点所经历的时间，比如，一个摆从到达一侧最高点开始计算，到下一次回到这个点所经历的时间为一个摆动周期，而不是从摆动开始到它完全停止的时间；当然，从它开始摆动，到它停止所经历的时间，除以这个过程中摆动的次数，相等于每摆动一次需要的时间，也相当是它的“周期”了。