青海交通医院电话:关于单摆的问题

我们先讨论2种特殊的情况：

假设摆线处于水平状态下，小球速度为0。当然做这个假设只是为了简化这个问题，您也知道，这种手段是常用的。然后这一瞬间小球不受摆线的拉力对吧？也就是说这一瞬间小球只有重力对吧，合力显然就是重力，方向是垂直向下的。也正是因为这个合力才会导致下一瞬间小球向下摆动。[注意这一瞬间的垂直加速度不为0,而是整个过程中最大的]

然后请看另一种特殊的状态，就是摆线处于垂直状态下，这个时候摆球的速度是整个过程中最大的，因为从能量守恒的角度可以得到这个结果，在这个时候小球的海拔位置最低，也就是重力势能最小，所以自然摆球的速度最大。然后您可能会很自然的想到此时小球水平方向是不受力的,因为如果小球此刻在水平方向受力,那速度就不可能是整个过程中最大的了.也就是说此时小球的合力就是摆线的拉力和重力的合理,
由于摆线对小球的拉力在整个过程中应该都是沿着摆线的方向在每一个瞬间都在变化对吧?在最低点的时候,小球受到摆线的拉力垂直向上,受到的重力垂直向下,那合力是垂直向上还是垂直向下呢?很明显是垂直向上的,所以此瞬间合力全部提供给向心力.如果您够仔细注意到的话,在这个瞬间,小球受到摆线的拉力应该是最大的.开个玩笑,您玩过海盗船吗?是不是在最低的时候身体感觉最重呢?这个时候合力的方向是垂直向上的.

如果您很清楚的明白了这2个特殊情况,然后请看在其他状态下小球的受力情况:
这个可能通过力的分解来更容易的观察，假设摆线和水平线成60角,您可以先根据拉力的方向建立参考坐标,就是将y轴的方向和摆线对小球的拉力设为一致,然后x轴方向向哪边都无所谓.然后您肯定想对不在X轴或者Y轴的力进行分解,由于小球在整个过程中只有重力和拉力,而拉力是Y轴上的力,您只要将重力进行分解就可以了.重力分解到Y轴上的分力和摆线对小球的拉力合成后就为小球做圆周运动提供向心力,形成了向心加速度.然后重力在X轴上的分力就提供了小球的切线加速度,如果忽略了切线方向的力,那您觉得重力在X轴方向的分力怎么办呢?

然后请您看最后的总结:
在摆线处于水平状态下,虽然速度为0,但是小球的切线加速度是最大的,因为重力完全提供了切线加速度,所以此刻没有向心加速度.
在摆线处于垂直状态下,虽然速度最大,但是此刻没有切线加速度,因为重力完全提供了向心加速度,并且向心加速度最大.
在60度那个状态下,小球存在向心加速度和切线加速度,切线加速度导致小球继续向下摆动,向心加速度维持小球的圆周运动,然后此时小球总的加速度方向就是这2个加速度合起来的方向,先不定量考虑,如果重力在X轴方向的分力不为0,那么合加速度的方向就注定不肯能是摆线拉力的方向,合加速度的方向应该是在在X轴和Y轴之间的一个方向,并且是方向是向着圆周运动的圆圈内部的方向.

最后再提醒一下,一定要明白的是物体加速度方向和运动的方向不一定总是一致的,当物体的速度为0,加速度并不一定为0.

以上是某只看到我回答的人．．对我说的～汗．．顺便就一起拿来分享了～

显然不是啊
单摆运动中有向心加速度和切线加速度，合力方向是物体加速度方向，因此显然不在切线方向上。
用运动到最低点来说明，此时没有切线加速度，合力是向心方向上的。

合力方向一直在变。

是的．因为假设不是，单摆便不是圆周运动了，要向法线方向偏移．