15.10
Weźmy pod uwagę konewkę wiszącą na haczyku. Po przemieszczeniu od punktu obrotu oscyluje podobnie jak zwykłe wahadło. Konewka jest przykładem wahadła fizycznego.
Można go modelować jako cały jego ciężar działający na środek masy, który oscyluje wokół punktu obrotu. Niech odległość między punktem obrotu a środkiem masy wynosi L.
Oscylacja jest spowodowana przywracającym momentem obrotowym wytwarzanym przez grawitację, który można obliczyć. Jeśli kąt oscylacji jest mały, moment obrotowy jest przybliżony.
Można go również zapisać w kategoriach momentu bezwładności wahadła i przyspieszenia kątowego.
Te dwa wyrażenia dają równanie prostego ruchu harmonicznego, w którym masa jest zastąpiona momentem bezwładności, a stała siły jest zastąpiona iloczynem trzech wyrazów.
W ten sposób można określić częstotliwość kątową i wyprowadzić okres czasu.
Dla prostego wahadła moment bezwładności daje znajome wyrażenie dla danego okresu.
Kiedy ciało sztywne zwisa swobodnie z ustalonego punktu obrotu i ulega przemieszczeniu, oscyluje podobnie do prostego wahadła i jest znane jako wahadł…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.