15.9
Крутильный маятник — это твердое тело, похожее на волчок, подвешенное на веревке, которая считается безмассовой — предположение, которое справедливо, если масса твердого тела намного больше массы струны.
Когда волчок скручивается вокруг оси струны и отпускается, он колеблется между двумя углами. Восстанавливающий крутящий момент происходит за счет сдвига струны.
Если угловое смещение невелико, восстанавливающий крутящий момент можно смоделировать пропорционально угловому смещению. Константа пропорциональности называется постоянной кручения струны.
Крутящий момент также может быть записан в терминах момента инерции и углового ускорения твердого тела.
Эти два выражения дают уравнение для простого гармонического движения, где независимой переменной является угол колебания, масса заменяется моментом инерции, а постоянная силы заменяется постоянной крутения струны.
Затем определяется угловая частота колебаний, и из нее выводится период времени.
Торсионный маятник представляет собой осцилляцию жёсткого тела, в которой восстанавливающая сила обеспечивается кручением струны, на которой висит жёс…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.