Pendul simplu vs pendul compus
Pendulele sunt un tip de obiecte care afișează mișcări oscilatorii periodice. Pendulul simplu este forma de bază a pendulului, cu care suntem mai familiarizați, în timp ce pendulul compus este o formă extinsă a pendulului simplu. Ambele dispozitive sunt foarte importante în înțelegerea unor domenii precum mecanica clasică, unde și vibrații și alte domenii conexe din fizică. În acest articol, vom discuta ce sunt pendulul simplu și pendulul compus, funcționarea lor, formulele matematice care descriu mișcarea pendulului simplu și a pendulului compus, aplicațiile acestor două, asemănările dintre pendulul simplu și pendulul compus și în cele din urmă diferența dintre pendulul simplu și pendulul compus.
Pendul simplu
Pendulul simplu este format dintr-un pivot, un șir și o masă. Pentru ușurința calculelor, se presupune că șirul nu este elastic și are masă zero, iar vâscozitatea aerului pe masă este neglijabilă. Șirul este pivotat, iar masa este atârnată de șir, astfel încât să poată oscila liber. Singurele forțe care acționează asupra masei sunt forța gravitațională și tensiunea șirului. Se spune că mișcarea unui pendul simplu pentru unghiuri foarte mici este sub forma unor oscilații armonice simple. Mișcarea armonică simplă este definită ca o mișcare care ia forma a = - (ω ^ 2) x în care „a” este accelerația și „x” este deplasarea din punctul de echilibru. Termenul ω este o constantă. O mișcare armonică simplă necesită o forță de restabilire. În acest caz, forța de refacere este câmpul gravitațional conservator. Energia mecanică totală a sistemului este conservată. Perioada de oscilație este dată de unde l este lungimea șirului și g este accelerația gravitațională. Dacă este prezentă vâscozitatea sau orice altă forță de amortizare, sistemul este identificat ca o oscilație amortizată.
Pendul compus
Pendulul compus, care este, de asemenea, cunoscut sub numele de pendul fizic, este o extensie a pendulului simplu. Pendulul fizic este orice corp rigid care este pivotat astfel încât să poată oscila liber. Pendulul compus are un punct numit centrul de oscilație. Aceasta este plasată la o distanță L de pivot unde L este dat de L = I / mR; aici, m este masa pendulului, I este momentul de inerție asupra pivotului, iar R este distanța până la centrul de masă de la pivot. Perioada de oscilație pentru pendulul fizic este dată de T = L este cunoscută ca lungimea de girație.
Care este diferența dintre pendulurile simple și compuse?
• Perioada și, prin urmare, frecvența pendulului simplu depinde doar de lungimea șirului și de accelerația gravitațională. Perioada și frecvența pendulului compus depind de lungimea girației, de momentul de inerție și de masa pendulului, precum și de accelerația gravitațională.
• Pendulul fizic este scenariul real al pendulului simplu.
