Simple Pendulum vs Compound Pendel
Pendlar är en typ av objekt som visar periodiska oscillerande rörelser. Den enkla pendeln är pendelns grundform, som vi är mer bekanta med, medan den sammansatta pendeln är en förlängd form av den enkla pendeln. Båda dessa enheter är mycket viktiga för förståelsen av områden som klassisk mekanik, vågor och vibrationer och andra relaterade områden inom fysik. I den här artikeln kommer vi att diskutera vad enkel pendel och sammansatt pendel är, deras funktion, de matematiska formlerna som beskriver rörelsen hos enkel pendel och sammansatt pendel, tillämpningarna av dessa två, likheterna mellan enkel pendel och sammansatt pendel, och slutligen skillnaden mellan enkel pendel och sammansatt pendel.
Simple Pendulum
Den enkla pendeln består av en pivot, ett snöre och en massa. För att underlätta beräkningarna antas strängen vara icke-elastisk och ha noll massa, och luftviskositeten på massan är försumbar. Snöret vrids och massan hängs i snöret så att det kan svänga fritt. De enda krafter som verkar på massan är gravitationskraften och strängens spänning. Rörelsen av en enkel pendel för mycket små vinklar sägs vara i form av enkla harmoniska svängningar. Den enkla harmoniska rörelsen definieras som en rörelse i form av a=– (ω^2) x där "a" är accelerationen och "x" är förskjutningen från jämviktspunkten. Termen ω är en konstant. En enkel harmonisk rörelse kräver en återställande kraft. I det här fallet är den återställande kraften det konservativa kraftfältet för gravitation. Systemets totala mekaniska energi bevaras. Svängningsperioden ges av där l är strängens längd och g är gravitationsaccelerationen. Om viskositet eller någon annan dämpande kraft finns, identifieras systemet som en dämpad svängning.
Compound Pendel
Den sammansatta pendeln, som också är känd som den fysiska pendeln, är en förlängning av den enkla pendeln. Den fysiska pendeln är vilken stel kropp som helst som är svängd så att den kan svänga fritt. Den sammansatta pendeln har en punkt som kallas svängningscentrum. Denna placeras på ett avstånd L från vridpunkten där L ges av L=I/mR; här är m pendelns massa, I är tröghetsmomentet över svängtappen och R är avståndet till massans centrum från svängtappen. Svängningsperioden för den fysiska pendeln ges av T=L är känd som svängningslängden.
Vad är skillnaden mellan enkla och sammansatta pendlar?
• Perioden och därför frekvensen för den enkla pendeln beror endast på strängens längd och gravitationsaccelerationen. Perioden och frekvensen av den sammansatta pendeln beror på gyrationens längd, tröghetsmomentet och pendelns massa, såväl som gravitationsaccelerationen.
• Den fysiska pendeln är det verkliga scenariot för den enkla pendeln.
