单摆的周期公式在以下情况下使用 $g + a$:
在倾角为 $\theta$ 的光滑斜面上振动的单摆
摆长为 $l$,视重加速度 $g' = mg \sin \theta$。
周期公式为 $T = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g'}} = 2\pi \sqrt{\frac{l}{mg \sin \theta}} = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g} \cdot \frac{1}{\sin \theta}} = 2\pi \frac{1}{\sqrt{g} \cdot \sqrt{\sin \theta}} = \frac{2\pi}{\sqrt{g} \cdot \sqrt{\sin \theta}}$。
随升降机加速上升中的单摆
若升降机的加速度为 $a$,则视重加速度 $g' = g + a$。
周期公式为 $T = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g'}} = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g + a}}$。
随升降机加速下降中的单摆
若升降机的加速度为 $a$,则视重加速度 $g' = g - a$。
周期公式为 $T = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g'}} = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g - a}}$。
在水平向右运动的小车中
若小车加速度为 $a$,这时摆球视重为 $G' = mg + ma$,视重加速度 $g' = g + 2a$。
周期公式为 $T = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g'}} = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g + 2a}}$。
总结:
在光滑斜面上振动时,使用 $g \sin \theta$。
在加速上升的升降机中,使用 $g + a$。
在加速下降的升降机中,使用 $g - a$。
在水平向右运动的小车中,使用 $g + 2a$。