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时间:2019-07-30
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1、例4.2单摆运动单摆运动这是大家熟知的物理现象,将质量为m的一个小球系在长度为l的线的一端,稍偏离平衡位置后小球在重力mg的作用下(g为重力加速度)做往复摆动.忽略阻力,求摆动周期t的表达式.求解考虑问题中出现的物理量t、m、l、g,假设它们之间有关式(1)其中是待定常数,λ是无量纲的比例常数.上式的量纲表达式为将[t]=T,[m]=M,[l]=L,[g]=LT-2代入得(2)按照量纲齐次性,有求解为,代入式(1)得.单摆运动的进一步抽象,设变量关系为f(t,m,l,g)=0,(3)假设各变量间的关系如
2、下:(4)其中,y1~y4是待定常数,π是无量纲量.各变量的量纲用基本量纲表示如下:[t]=L0M0T1,[m]=L0M1T0,[l]=L1M0T0,[g]=L1M0T-2,(4)式的量纲表达式为得根据量纲齐次性,有线性方程组成立,解得方程组的一个解为代入(4)式有或者。(5)将上面的推导过程一般化,就是著名的BuckinghamPi定理.
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