单摆问题中示意图和坐标系正向的选取

单摆作为一种重要的理想模型,成为力学和理论力学课程的重点教学内容.由于摆锤做曲线运动,人们常常在极坐标和自然坐标系下运用牛顿运动定律或角动量定理分析单摆动力学方程.随意假设摆锤的初始状态和规定坐标系的正向可能导致负角.然而,角度中隐藏的负号很容易被初学者忽视进而导致错误结论.适当选取示意图和坐标系正向可以避免负角从而实现快速且准确地分析出单摆动力学方程.