15.10
갈고리에 매달려 있는 물뿌리개를 생각해 보십시오. 피벗점에서 이동하면 단순 진자와 유사하게 진동합니다. 물뿌리개는 물리적 진자의 예입니다.
전체 무게가 피벗점을 중심으로 진동하는 질량 중심에서 작용하는 것으로 모델링할 수 있습니다. 피벗점과 질량 중심 사이의 거리를 L로 합니다.
진동은 계산할 수 있는 중력에 의해 생성된 복원 토크 때문입니다. 진동 각도가 작으면 토크가 근사화됩니다.
또한 진자의 관성 모멘트와 각가속도의 관점에서 쓸 수도 있습니다.
두 표현식은 단순 조화 운동에 대한 방정식을 제공하며, 질량은 관성 모멘트로 대체되고 힘 상수는 세 항의 곱으로 대체됩니다.
따라서 각 주파수를 결정할 수 있고 기간을 도출할 수 있습니다.
단순 진자의 경우 관성 모멘트는 해당 기간에 대한 친숙한 표현을 제공합니다.
강체는 고정된 피벗점에 자유롭게 매달려 있고 변위될 때 단순 진자와 유사하게 진동하며 이를 물리적 진자라고 합니다. 물리적 진자의 주기와 각진동수는 소각 근사법을 사용하고 스프링-질량 시스템과 평행선을 그려서 얻습니다. 작은 각도 근사(sinθ=θ)는 약 14°까지 유…
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