Rozdíl Mezi Jednoduchým Kyvadlem A Složeným Kyvadlem

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 08:37

Jednoduché kyvadlo vs složené kyvadlo

Kyvadla jsou typem objektů, které zobrazují periodické oscilační pohyby. Jednoduché kyvadlo je základní formou kyvadla, kterou známe více, zatímco složené kyvadlo je rozšířenou formou jednoduchého kyvadla. Obě tato zařízení jsou velmi důležitá pro porozumění oborům, jako je klasická mechanika, vlny a vibrace a další související pole ve fyzice. V tomto článku budeme diskutovat o tom, co je to jednoduché kyvadlo a složené kyvadlo, jejich provoz, matematické vzorce, které popisují pohyb jednoduchého kyvadla a složeného kyvadla, aplikace těchto dvou, podobnosti mezi jednoduchým kyvadlem a složeným kyvadlem a konečně rozdíl mezi jednoduchým kyvadlem a složeným kyvadlem.

Jednoduché kyvadlo

Jednoduché kyvadlo se skládá z čepu, provázku a hmoty. Pro snazší výpočet se předpokládá, že řetězec je neelastický a má nulovou hmotnost a viskozita vzduchu na hmotě je zanedbatelná. Řetězec je otočen a hmota je zavěšena řetězcem, aby mohl volně kmitat. Jediné síly, které působí na hmotu, jsou gravitační síla a napětí struny. Pohyb jednoduchého kyvadla pro velmi malé úhly se říká, že je ve formě jednoduchých harmonických kmitů. Jednoduchý harmonický pohyb je definován jako pohyb ve tvaru a = - (ω ^ 2) x, kde „a“je zrychlení a „x“je posunutí z rovnovážného bodu. Termín ω je konstanta. Jednoduchý harmonický pohyb vyžaduje obnovovací sílu. V tomto případě je obnovovací síla konzervativní silové pole gravitace. Celková mechanická energie systému je zachována. Perioda oscilace je dána tím, že l je délka řetězce a g je gravitační zrychlení. Pokud je přítomna viskozita nebo jiná tlumicí síla, je systém identifikován jako tlumená oscilace.

Složené kyvadlo

Složené kyvadlo, známé také jako fyzické kyvadlo, je rozšířením jednoduchého kyvadla. Fyzickým kyvadlem je jakékoli tuhé těleso, které je otočné tak, aby mohlo volně kmitat. Složené kyvadlo má bod zvaný střed oscilace. Toto je umístěno ve vzdálenosti L od čepu, kde L je dáno L = I / mR; zde m je hmotnost kyvadla, I je moment setrvačnosti nad otočným čepem a R je vzdálenost od těžiště od otočného čepu. Perioda kmitání pro fyzické kyvadlo je dána vztahem T = L, který se nazývá délka gyrace.

Jaký je rozdíl mezi jednoduchými a složenými kyvadly?

• Perioda, a tedy i frekvence jednoduchého kyvadla, závisí pouze na délce struny a gravitačním zrychlení. Perioda a frekvence složeného kyvadla závisí na délce kroužení, momentu setrvačnosti a hmotnosti kyvadla a také na gravitačním zrychlení.

• Fyzické kyvadlo je scénářem reálného života jednoduchého kyvadla.