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に関する質問単振動: 単振り子

科目物理

物理

出典 Originais Teachy

Originais Teachy

トピック単振動: 単振り子

単振動: 単振り子

難易度普通

普通

(Originais Teachy 2023) - 質問普通中物理

単純な振り子は、単純調和運動としてモデル化できる物理システムです。長さLの振り子が地球の表面で小さな振幅で振動していると想像してください。局所的な重力加速度gを考慮すると、振動の周期TはT = 2π√(L/g)という公式で与えられます。特定の場所での重力加速度は、重力の変化とその場所の緯度によって決定され、重力の変化は海面での重力と特定の高度での重力の違いから求められます。したがって、海面での重力が9.81 m/s²であり、重力加速度は100メートルの上昇ごとに0.32 m/s²減少することを仮定して、与えられた緯度の都市で長さ1メートルの単純な振り子の振動周期を計算する必要があります。都市の緯度は度数として提供され、地球の自転軸からの距離に変換される必要があります。地球の半径はおおよそ6371 kmです。次に、緯度による重力の変化を考慮します。重力はg' = g(1 - 2sin²Φ)で近似され、ここでΦはラジアンでの緯度です。緯度が45度の都市の振動周期を計算します。最後に、緯度と高度による重力加速度の変化が、天文学の観測所で使用される高精度の振り子時計の動作にどのように影響するかについて議論します。

回答用紙:

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