Q-dimension-pendulum-01

題目

小角度擺動的單擺,具有等時性,已知其週期T與擺長L以及重力加速度g有關,若其關係可表為T=CL^a·g^b,C為無單位的係數。則: (1)式中的a值為何? (2)式中的b值為何?

答案

a=1/2, b=-1/2

解析

因次定理:等號兩邊因次必須相同。 T的因次=[T],L的因次=[L],g的因次=[LT⁻²] [T]=[L]^a·[LT⁻²]^b=[L^(a+b)]·[T^(-2b)] 比較:L的指數→a+b=0,T的指數→-2b=1 解得b=-1/2,a=1/2 即T=C√(L/g),這正是單擺週期公式。

測試概念

  • 因次定理 — 因次分析法推導物理公式
  • 單擺 — 單擺週期公式的推導