Pendulul fizic - precizia mai presus de toate

Oscilații - una dintre cele mai comune specii mișcare mecanică. Cel mai evident exemplu este oscilațiile pe care le efectuează pendulul fizic. Acesta este un corp greu atașat la un fir la un moment dat. Pendulul din evitarea poziției sale de echilibru și eliberându-l, îi permitem să cadă, dar toamna nu se face în mod liber și pe o traiectorie de șuvițe lungime egală.

Aici se poate observa procesul de transformare a energiei potențiale în energie cinetică și înapoi. Respingând pendulul fizic, îl întrebăm energie potențială. Apoi, când se eliberează, începe să se miște și atunci când se întoarce la punctul de echilibru, viteza sa va fi maximă. În procesul de mișcare descendentă, o parte a energiei potențiale se transformă în energie cinetică. Mai departe, în mișcare prin inerție, corpul se ridică mai înalt și mai sus, până când la un moment dat mișcarea se oprește. aici energie cinetică se transformă din nou într-una potențială.

Apoi, pendulul începe să se miște în direcția opusă și totul se repetă. Astfel, vedem că pendulul fizic oscilează datorită tranzițiilor energiei potențiale la energia cinetică și apoi înapoi. Timpul petrecut pe toate fluctuațiile, adică atunci, în timpul căruia corpul, plecând din orice punct al traiectoriei sale, se va întoarce acolo din nou, se numește perioada oscilațiilor. Se numește cea mai mare abatere de la punctul de echilibru al pendulului amplitudinea oscilației.

Prin studierea vibrațiilor, cercetatorii au descoperit ca perioada unui pendul fizic, cu care oscilează, nu are nimic de-a face cu masa pendulului și determinată doar de lungimea firului și valoarea accelerarecădere liberă. Apariția oscilației este posibilă în cazul în care sarcina este fixată pe arc. În acest caz, există o tranziție a energiei potențiale a arcului comprimat în energia cinetică a mișcării încărcăturii și invers.

Oscilațiile pe care un pendul fizic sau o sarcină asupra unui arc le efectuează, dacă nu există efect de forțe suplimentare, sunt numite libere sau intrinseci. Dacă pe ele se produce o influență externă, atunci aceste oscilații sunt numite forțate. Cu acțiunea prelungită a forței periodice suplimentare exterioare, pendulul începe să oscileze cu frecvența acestei forțe. Cu un astfel de efect, apariția unui astfel de fenomen ca rezonanță este posibilă.

Lucrul cu un pendul este extrem de interesant și poate ajuta la rezolvarea multor probleme. Este suficient să ne amintim pendulul lui Foucault, datorită căruia a fost posibil să se dovedească faptul că Pământul se rotește. În acest experiment, a fost observată mișcarea pendulului. Pentru aceasta, sa folosit o marfă suspendată pe un fir de 67 metri lungime. Conform planului, numai forță de atracție Pământul și tensiunea firului. Ca urmare, oscilațiile au avut loc numai în plan vertical.

Pe podea era o movilă de nisip, iar pendulul cu capătul său ascuțit atunci când se deplasează lăsat amprenta pe ea. Sa constatat că mișcarea este efectuată nu numai în plan vertical, dar există și o componentă orizontală. Fiecare deviație mișcare de pendul a fost de aproximativ trei milimetri de la ora traiectoria anterioară a planului în care se produc oscilații pendul, sa transformat în unsprezece grade.

Se poate aminti de asemenea utilizarea unui pendul într-un ceas, pe baza unei perioade constante de oscilații. Această perioadă depinde numai de lungimea pendulului. Precizia acestor ceasuri poate atinge o valoare considerabilă. În 1954, inginerul sovietic Fedchenko a creat un ceas de pendul, acuratețea căruia era de 0,0003 s pe zi.

Este aproximativ modul în care puteți descrie ce este un pendul fizic, proprietățile și parametrii săi, precum și posibilitățile de utilizare a acestuia în știință și tehnologie.