Simple Pendulum

鉛直圓周運動(Vertical circular motion)

鉛直圓周運動(Vertical circular motion)
台中縣縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

常見的圓周運動的分類可以分成兩種:鉛直圓周與水平圓周。所謂鉛直圓周是指在同一鉛直面作圓周運動,而所謂水平圓周是指在同一水平面作圓周運動。圓周運動當然還有其他運動的軌跡,但是太複雜的運動,對於高中生而言,沒有能力解出運動的種種性質。

鉛直圓周運動最有名的應用是單擺,就如同水平圓周運動最有名的應用是錐動擺(圓錐擺)。鉛直圓周運動因為在同一鉛直面運動,所以是一種變速率運動,相對地,水平圓周運動因為在同一水平面運動,所以可以是一種等速率運動。

單擺 (Simple Pendulum)

單擺(Simple Pendulum)
台北市立第一女子高級中學陳柏方/台北市立第一女子高級中學黃克雄老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

單擺是一種懸掛於定點且在重力影響下往複擺動的物體。最基本的單擺可由一條繩(或竿)和一個錘所組成,繩的一端掛錘,另一端固定。

由於單擺週期是恆定的,所以可作為計時器。如果單擺在小角度 ($$\theta<5^\circ$$ 或 $$\sin\theta$$ 趨近 $$\theta$$)的擺動情況下,其擺動可視為簡諧運動。單擺週期只受擺線長度及重力加速度影響,而與擺錘質量或釋放時擺線的角度無關。