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你有没有想过,为什么摆钟可以用来计时?

中科院物理所  · 公众号  · 物理  · 2025-05-12 10:39

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,得 得图像如下。

图片 根据旋轮线参数方程绘制的函数图像

那么,如何证明沿旋轮线运动的摆具有等时性呢?

关于这个问题,1673 年,惠更斯在他的著作《The Pendulum Clock》中给出了一种基于几何方法的冗长的证明,过于繁琐,这里就不介绍了。

图片 惠更斯的著作《The Pendulum Clock》

实际上,这个问题可通过微积分严格证明。

设摆球的初始位置为 ,其轨迹的最低点为原点

摆球由静止开始沿轨迹下降,只有重力做功,当摆球下降到 处时,根据动能定理

故得







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