Lihtne pendel vs liitpendl
Pendlid on teatud tüüpi objektid, mis kuvavad perioodilisi võnkumisi. Lihtne pendel on pendli põhivorm, millega oleme rohkem tuttavad, samas kui liitpendel on lihtsa pendli laiendatud vorm. Mõlemad seadmed on väga olulised selliste valdkondade mõistmisel nagu klassikaline mehaanika, lained ja vibratsioon ning muud sellega seotud füüsika valdkonnad. Selles artiklis käsitleme, millised on lihtsad pendlid ja liitpendlid, nende tööpõhimõte, matemaatilised valemid, mis kirjeldavad lihtsa pendli ja liitpendli liikumist, nende kahe rakendused, lihtsa pendli ja liitpendli sarnasused ning lõpuks erinevus lihtsa pendli ja liitpendli vahel.
Lihtne pendel
Lihtne pendel koosneb pöördtapist, nöörist ja massist. Arvestuse hõlbustamiseks eeldatakse, et nöör ei ole elastne ja sellel on null mass ning õhu viskoossus massil on tühine. Nöör on pööratav ja mass riputatakse nööri külge, et see saaks vabalt võnkuda. Ainsad massi mõjutavad jõud on gravitatsioonijõud ja nööri pinge. Väidetakse, et lihtsa pendli liikumine väga väikeste nurkade korral toimub lihtsate harmooniliste võnkumistena. Lihtsat harmoonilist liikumist määratletakse liikumisena, mille vorm on a = - (ω ^ 2) x, kus “a” on kiirendus ja “x” on nihkumine tasakaalupunktist. Termin ω on konstant. Lihtne harmooniline liikumine nõuab taastavat jõudu. Sel juhul on taastav jõud gravitatsiooni konservatiivne jõuväli. Süsteemi kogu mehaaniline energia on säästlik. Võnkeperiood on toodud kus l on stringi pikkus ja g on gravitatsioonikiirendus. Viskoossuse või muu summutusjõu olemasolul tuvastatakse süsteem summutatud võnkumisena.
Ühend pendel
Ühend pendel, mida nimetatakse ka füüsiliseks pendliks, on lihtsa pendli pikendus. Füüsiline pendel on mis tahes jäik keha, mis on pööratud nii, et see saaks vabalt võnkuda. Liitpendlil on punkt, mida nimetatakse võnkekeskmeks. See asetatakse pöördepunkti L kaugusele, kus L on antud L = I / mR; siin m on pendli mass, I on inertsmoment pöörde kohal ja R on kaugus massi keskpunktist pöördepunktist. Füüsikalise pendli võnkeperiood on T = L, mida tuntakse greenimise pikkusena.
Mis vahe on lihtsatel ja liitpendlitel? • Lihtsa pendli periood ja seega ka sagedus sõltuvad ainult nööri pikkusest ja gravitatsioonikiirendusest. Liitpendli periood ja sagedus sõltuvad hüppe pikkusest, inertsimomendist ja pendli massist, samuti gravitatsioonikiirendusest. • Füüsiline pendel on lihtsa pendli tegelik stsenaarium. |