摆的运动纵横谈陈立群

摆是能够产生摆动的一种机械装置,最简单的摆是单摆。一根不计质量的细杆或弦线(称作摆线),其一端悬于固定点,另端固结一定质量的质点(称作摆锤),就组成一个单摆(图 1)。它受重力作用在某固定铅垂平面内摆动。稍复杂些的摆是复摆(图 2)。它是在重力作用下能绕固定轴摆动的物体。

人们对摆的研究和应用由来已久,公元前四五世纪已有天平。据后来估计,它是每秒钟摆动一次的复摆。公元前 6 世纪,单摆曾被用作花

瓶的饰物。公元前 4 世纪,亚历斯多芬在喜剧《蛙》中写道:“音乐应

该用摆动衡量。”这是用单摆记时的最早记载。公元前 214 年,摆被用作拾振放大器。敌人用铁器挖地道时的撞击能使一个悬挂的花瓶摆动。然而,比较系统的研究摆,却直至 17 世纪才由著名力学家伽利略、惠更斯和牛顿等相继完成。摆的研究同钟表计时器的发展有密切关系。