质点振动系统的一种,是最简单的摆。绕一个悬点来回摆动的物体,都称为摆,但其周期一般和物体的形状、大小及密度的分布有关。但若把尺寸很小的质块悬于一端固定的长度为
l且不能伸长的细绳上,把质块拉离平衡位置,使细绳和过悬点铅垂线所
成角度小于5°,放手后质块往复振动,可视为质点的振动,其周期
t只和l和当地的重力加速度g有关,即
而和质块的质量
、形状和振幅的大小都无关系,其运动状态可用简谐振动公式表示,称为单摆或数学摆
。如果振动的角度大于
5°,则振动的周期将随振幅的增加而变大,就不成为单摆了。如摆球的尺寸相当大,绳的质量不能忽略,就成为复摆(物理摆),周期就和摆球的尺寸有关了。
单摆的原理是重力势能跟动能的转换,其间除了摩擦力做功外,没有能量损失。
等时性,周期性,方向不变,随地球自传变化。摆动速度与绳长有关,摆长越长,摆速越慢。摆长越短,摆速越快。