Làm thí nghiệm để xác nhận rằng khi góc lệch $\alpha _{0} \leq 10^{\circ}$ thì chu kì của con lắc đơn gần như không phụ thuộc vào biên độ dao động.

Vị trí của con lắc đơn được xác định bằng li độ dài s hay li độ góc $\alpha$

Thế năng của con lắc đơn là thế năng trọng trường.

Chọn mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng thì thế năng của con lắc ở li độ góc $\alpha$ là: $W_{t}=mgl(1-cos\alpha)$

mà $(1-cos\alpha)=2sin^{2}\frac{\alpha}{2}$ với $\alpha _{0} \leq 10^{\circ}$ thì $sin\frac{\alpha}{2}\approx \frac{\alpha}{2}$ ($\alpha$ tính theo rad)

khi đó $W_{t}=mgl\frac{\alpha ^{2}}{2}$ với $\alpha=\frac{s}{l}$ suy ra: $W_{t}=mgl\frac{s^{2}}{2l^{2}}=\frac{1}{2}m\frac{g}{l}s^{2}$

Tại vị trí biên độ có Wt = W nên ta có $\frac{1}{2}m\frac{g}{l}s^{2}=\frac{1}{2}m\omega ^{2}A^{2}$

$\rightarrow \omega = \sqrt{\frac{g}{l}} \rightarrow T=2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}$

vậy với góc lệch $\alpha _{0} \leq 10^{\circ}$ thì chu kì của con lắc đơn gần như không phụ thuộc vào biên độ dao động.