Proste wahadło

Proste wahadło składa się z kulki o małej średnicy zawieszonej na sznurku, który ma znikomą masę, ale jest wystarczająco mocny, aby się nie rozciągać. W naszym codziennym życiu wahadła mają wiele zastosowań, np. w zegarach, na huśtawce czy na ciężarku na żyłce.

Okres wahadła prostego zależy od dwóch czynników: jego długości i przyspieszenia grawitacyjnego. Okres jest całkowicie niezależny od innych czynników, takich jak masa czy maksymalne przemieszczenie. W przypadku małych przemieszczeń wahadło jest identyczne z prostym oscylatorem harmonicznym, a okres wahadła jest prawie niezależny od amplitudy, zwłaszcza jeśli #952; jest mniejszy niż około 15&176;. Stosując drugie prawo Newtona dla układów rotacyjnych, otrzymuje się równanie ruchu wahadła.

Rozważmy jako przykład dwa proste wahadła zawieszone na małych drutach przymocowanych do sufitu pokoju. Każde wahadło unosi się 2 cm nad podłogą. Wahadło 1 ma bob o masie 10 kg. Wahadło 2 ma bob o masie 100 kg. Opisz, jak będzie się różnił ruch wahadeł, jeśli obydwa boby zostaną przesunięte o 12'.

Ponieważ masa pionka nie ma wpływu na ruch prostego wahadła, ruch wahadeł nie będzie się w ogóle różnić. Na ruch wahadła wpływa jedynie okres (związany z długością wahadła) i przyspieszenie grawitacyjne.

Ten tekst jest adaptacją Openstax, College Physics, sekcja 16.4: Wahadło proste i Openstax, University Physics, tom 1, sekcja 15.4: Wahadła.