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讨论傅科摆问题期间,看了周衍柏《理论力学教程》中,关于傅科摆问题的方程的解。 解方程的时候,进行了很多简化,如要求摆动角度很小,因此正弦与弧度近似相等,这与讨论单摆的假设相同。 还有一个假设,就是摆在Z方向的变化为0。这与我们一般认为的势能与动能的转换不相符了。如果引力势能没有大小变化,动能如何能周期性的增大减小呢? 后来考虑一下,发现应该这样解释,当摆线非常大的时候,Z的变化确实可以忽略不计。不过还有另外一种力代替重力,起到势能的作用。 这个力就是作用在摆锤上的重力与摆线拉力的合力。合力指向摆锤运动的中心,与悬挂点位于一条铅垂线上。势能可以用摆线与铅垂线的夹角来度量。当摆锤逆合力方向运动,使摆线有了一定角度时,摆锤就有了势能。虽然高度变化几乎为0,也可以有很大的势能。 也许摆与势能的问题早有人论述过,不过一般人知道的可能不是很的。我在思考的时候,发现了这一问题,就写在这里望诸位评价。
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