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        擺鐘快慢問(wèn)題的通式解法

        2011-12-31 00:00:00胡道成
        物理教學(xué)探討 2011年7期


          擺鐘是單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的一個(gè)典型應(yīng)用,其快慢不同是由擺鐘的周期變化引起的,最終是由擺長(zhǎng)和系統(tǒng)中的視重加速度的變化引起的。在擺鐘的機(jī)械構(gòu)造不變的前提下,走時(shí)準(zhǔn)確的擺鐘每完成一次全振動(dòng),擺鐘所顯示的時(shí)間也就是擺鐘的周期T;而走時(shí)快的擺鐘周期小,在給定的時(shí)間內(nèi)全振動(dòng)的次數(shù)多,鐘面上顯示的時(shí)間就快;走時(shí)慢的擺鐘周期大,在給定的時(shí)間內(nèi)全振動(dòng)的次數(shù)少,鐘面上顯示的時(shí)間就慢。但無(wú)論擺鐘走時(shí)是否準(zhǔn)確,鐘面上顯示的時(shí)間總等于擺動(dòng)次數(shù)乘以準(zhǔn)確擺鐘的周期,即t顯=N?Ts,這里N為全振動(dòng)的次數(shù),Ts為走時(shí)準(zhǔn)確的擺鐘的周期。對(duì)于走時(shí)不準(zhǔn)確的擺鐘,當(dāng)它完成N次全振動(dòng)時(shí),其經(jīng)歷的實(shí)際時(shí)間t=N?T非,也就是說(shuō),要計(jì)算走時(shí)不準(zhǔn)確的擺鐘的全振動(dòng)次數(shù),不能用鐘面上顯示的時(shí)間除以其不標(biāo)準(zhǔn)的周期,據(jù)此,筆者構(gòu)建出如下通式t顯Ts=tT非。式中t顯為鐘面顯示的時(shí)間,t為實(shí)際時(shí)間,Ts為走時(shí)準(zhǔn)確的擺鐘的周期,T非為走時(shí)不準(zhǔn)確擺鐘的周期,用此通式解答擺鐘快慢類問(wèn)題十分方便快捷。
          例1 甲、乙兩只相同的擺鐘同時(shí)記時(shí),當(dāng)甲鐘指示45min時(shí),乙鐘指示1h,則甲、乙兩鐘的擺長(zhǎng)之比l甲∶l乙=______。
          解析 設(shè)兩鐘經(jīng)歷的時(shí)

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