15.9: Wahadło skrętne

Wahadło skrętne to sztywne ciało, takie jak bączek, zawieszone na sznurku, który zakłada się, że jest bezmasowy – założenie, które jest ważne, jeśli masa ciała sztywnego jest znacznie większa niż masa struny.

Gdy górna część jest skręcona wokół osi struny i zwolniona, oscyluje między dwoma kątami. Moment przywracający jest spowodowany ścinaniem sznurka.

Jeśli przemieszczenie kątowe jest małe, moment przywracający można modelować jako proporcjonalny do przemieszczenia kątowego. Stała proporcjonalności nazywana jest stałą skręcania struny.

Moment obrotowy można również zapisać w kategoriach momentu bezwładności ciała sztywnego i przyspieszenia kątowego.

Te dwa wyrażenia dają równanie prostego ruchu harmonicznego, przy czym zmienną niezależną jest kąt oscylacji, masa zastąpiona momentem bezwładności, a stała siły zastąpiona stałą skręcania struny.

Następnie określa się częstotliwość kątową oscylacji, a na jej podstawie wyprowadza się okres czasu.