2自然摆动单摆的机械能在各惯性系都成立（极坐标处理）.doc

自然摆动单摆的机械能在各惯性系都成立摘要：重新解答了自然摆动的单摆机械能守恒问题,得出了在地面上和相对于地面做匀速运动的小车上,单摆的机械能都守恒的新结论关键词：单摆；动能；势能；机械能守恒中图分类号：O 313.1 文献标识码：A在中学物理和大学力学中,单摆摆动过程中的摆锤的运动可以利用重力机械能守恒定律来研究,可是参考文献111得出在单摆问题中机械能守恒定律不满足伽利略变换,本文就单摆在摆动过程中的机械能守恒问题作进一步研究.将摆锤质量为m,轻质摆线（摆线质量视为0）长度为L的单摆挂在与地面相固连的摆架上,将摆锤从单摆静止时的竖直下垂位置拉至摆角为0（000,900时自然放手,在忽略各种阻尼时,单摆就做自然摆动,0为最大摆角有一小车在地面（地球质量视为充分大,稳定地保持为惯性系）上以正常数u向右运动求证：在地面系和小车系上观察,单摆的机械能都守恒o图1 自然摆动单摆机械能守恒问题新解光滑水平地面小 车u ry0