24、意大利科學家伽利略(1564-1642)是物理學的偉大先驅.他在比薩大學讀書的時候對擺動規(guī)律的研究,是他第一個重要的科學發(fā)現(xiàn).某個星期天,伽利略在比薩大教堂參加活動.教室拱頂上掛著的吊燈因為風吹而不停的擺動.伽利略被擺動的節(jié)奏性吸引住了.因為,盡管吊燈的擺動幅度越來越小,但每一次擺動的時間似乎相等.
他決定仔細的觀察.他知道脈搏的跳動是有規(guī)律的于是便按著脈搏注視著燈的擺動,發(fā)現(xiàn)每一次往返擺動的時間都相同.這使他又冒出一個疑問:假如吊燈受到強風吹動,擺得高了一些,每一次擺動的時間還相等嗎?
他首先進行了猜想:可能擺動的角越大,擺球的質量越大、擺球的繩越長擺動的時間越長.回到宿舍,他用長越1米的線繩和鐵球制成一個擺(即單擺,如圖),在偏角小于5度的情況下,測出它振動的次數(例如50次)所用的時間.然后再在更小的偏角下測定單擺振動相同次數所用的時間.比較兩次的測定結果就會發(fā)現(xiàn),單擺在不同偏角下振動相同的次數所用的時間是相同的.這就是說,幅度(即振幅)雖然改變了.單擺的周期(即:往復擺動一次的時間)卻沒有變.事實上,只要保持足夠小的偏角,無論怎樣改變單擺的幅度,它的振動周期都是不變的,這在物理學中叫做“擺的等時性原理”.取兩個大小相同,質量不等的擺球,拴在兩條等長的細線上,制成兩個等長的單擺,再來測定它們的振動周期.可以看到,兩個擺的擺球質量雖然不同,它們的振動周期卻是相同的.取不同長度的單擺測定它們的振動周期,發(fā)現(xiàn)擺長越長,振動周期也就越長.
閱讀了以上這段材料后,請回答下面幾個問題:
(1)單擺振動的周期與什么因素有關?
單擺振動的周期與
擺球質量
、
幅度
無關,與
擺長
有關,關系是:
擺長越短,振動周期越短
.
(2)一座擺鐘走的慢了,要把它調準,應該怎樣改變它的擺長?為什么?
答:
應將擺長縮短;因為擺長越短,振動周期越短
.
(3)這一結論在日常生活中有什么應用?請舉2例.
①
調節(jié)擺鐘的準確性
;②
改變蕩秋千的時間
.