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单摆实验模拟器
🔴 摆球 | ⚪ 摆线
🟢 速度 | 🟡 重力
⚙️
参数控制
摆长 L
3.0 m
1 m
5 m
摆球质量 m
2.0 kg
0.5 kg
5 kg
初始角度 θ
30 °
5 °
60 °
建议使用小角度（<30°）以满足简谐运动近似
重力加速度 g
9.8 m/s²
1 m/s²
20 m/s²
地球: 9.8 m/s² | 月球: 1.6 m/s²
🚀
开始模拟
🔄
重置
📐
理论值
周期 T:
3.48 s
频率 f:
0.29 Hz
最大速度:
2.81 m/s
📚
物理公式
周期公式:
T
=
2
π
L
g
T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}
T
=
2
π
g
L
频率:
f
=
1
T
=
1
2
π
g
L
f = \frac{1}{T} = \frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{g}{L}}
f
=
T
1
=
2
π
1
L
g
角加速度:
α
=
−
g
L
sin
(
θ
)
\alpha = -\frac{g}{L}\sin(\theta)
α
=
−
L
g
sin
(
θ
)
小角度近似:
sin
(
θ
)
≈
θ
(
θ
<
30
∘
)
\sin(\theta) \approx \theta \quad (\theta < 30^\circ)
sin
(
θ
)
≈
θ
(
θ
<
3
0
∘
)
机械能守恒:
E
=
E
k
+
E
p
=
常数
E = E_k + E_p = \text{常数}
E
=
E
k
+
E
p
=
常数
💡
知识点
•
单摆周期只与摆长和重力加速度有关
•
单摆周期与摆球质量无关
•
小角度时单摆做简谐运动
•
机械能在动能和势能之间转换
•
可用于测量重力加速度