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单摆是一种理想化的物理模型，由一个质点、一根无质量且不可伸长的细线以及一个固定悬点构成。在重力作用下，质点沿圆弧轨迹做周期性往复运动。当摆角较小时，单摆运动近似为简谐运动。重力可分解为切向分量和法向分量，其中切向分量提供回复力，使摆球向平衡位置运动。
单摆在运动过程中，摆球受到两个力的作用：重力和绳子的拉力。重力可以分解为切向分量和法向分量。切向分量大小为mg乘以正弦θ，方向与位移相反，提供回复力，使摆球向平衡位置运动。法向分量大小为mg乘以余弦θ，与绳子的拉力平衡。根据牛顿第二定律，单摆的运动方程为F等于负的mg乘以正弦θ。