단순 진자

단진자는 끈에 매달린 작은 직경의 공으로 구성되며, 질량은 무시할 수 있지만 늘어나지 않을 만큼 강합니다. 일상생활에서 진자는 시계, 그네, 낚싯줄 싱커 등 다양한 용도로 사용됩니다. 

단진자의 주기는 길이와 중력 가속도라는 두 가지 요소에 따라 달라집니다. 주기는 질량이나 최대 변위와 같은 다른 요인과 완전히 독립적입니다. 작은 변위의 경우 진자는 단순 조화 진동자와 동일하며 진자의 주기는 진폭과 거의 독립적입니다. 특히 θ가 대략 15°보다 작은 경우에는 더욱 그렇습니다. 회전 시스템에 뉴턴의 제2법칙을 적용하면 진자의 운동 방정식이 얻어집니다.

예를 들어, 방 천장에 고정된 작은 와이어에 매달려 있는 두 개의 간단한 진자를 생각해 보세요. 각 진자는 바닥에서 2cm 위에 떠 있습니다. 진자 1에는 질량이 10kg인 추가 있습니다. 진자 2에는 질량이 100kg인 추가 있습니다. 추(bob)가 모두 12°만큼 변위되면 진자의 운동이 어떻게 달라지는지 설명하세요.

추의 질량은 단진자의 운동에 영향을 주지 않으므로 진자의 움직임은 전혀 다르지 않습니다. 진자의 운동은 주기(진자의 길이와 관련됨)와 중력 가속도에 의해서만 영향을 받습니다.

이 텍스트는 에서 수정되었습니다. Openstax, 대학 물리학, 섹션 16.4: 단순 진자 및 Openstax, 대학 물리학 1권, 섹션 15.4: 진자.