Skirtumas tarp paprasto švytuoklės ir sudėtinio švytuoklės

Paprastas švytuoklė ir sudėtinė švytuoklė

Švytuoklės yra tam tikros rūšies objektai, kurie rodo periodinius svyravimo judesius. Paprasta švytuoklė yra pagrindinė švytuoklės forma, su kuria mes esame labiau susipažinę, tuo tarpu sudėtinė švytuoklė yra išplėstinė paprasto švytuoklės forma. Abu šie prietaisai yra labai svarbūs suprantant tokias sritis kaip klasikinė mechanika, bangos ir virpesiai bei kitos susijusios fizikos sritys. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra paprastas švytuoklė ir sudėtinė švytuoklė, jų veikimą, matematines formules, apibūdinančias paprasto švytuoklės ir sudėtinės švytuoklės judėjimą, šių dviejų pritaikymus, paprastų švytuoklių ir sudėtinių švytuoklių panašumus ir pagaliau skirtumas tarp paprasto švytuoklės ir sudėtinio švytuoklės.

Paprasta švytuoklė

Paprastą švytuoklę sudaro šarnyras, styga ir masė. Kad būtų lengviau skaičiuoti, manoma, kad stygos yra neelastingos ir neturi nulinės masės, o oro klampumas pagal masę yra nereikšmingas. Styga pasukama, o masė virve pakabinama taip, kad ji galėtų laisvai virpti. Vienintelės jėgos, veikiančios masę, yra gravitacinė jėga ir stygos įtempimas. Manoma, kad paprastos švytuoklės judėjimas labai mažais kampais yra paprastų harmoninių virpesių forma. Paprastas harmoninis judesys apibūdinamas kaip judesys, kurio forma yra a = - (ω ^ 2) x, kur „a“ yra pagreitis, o „x“ yra poslinkis nuo pusiausvyros taško. Terminas ω yra konstanta. Paprastas harmoninis judesys reikalauja atkuriamosios jėgos. Tokiu atveju atkurianti jėga yra konservatyvi jėgos jėga. Taupoma visos sistemos mechaninė energija. Svyravimo periodas nurodomas kur l yra stygos ilgis ir g yra gravitacinis pagreitis. Jei yra klampumas ar bet kokia kita slopinimo jėga, sistema nustatoma kaip slopinamas svyravimas.

Sudėtinė švytuoklė

Sudėtinė švytuoklė, dar vadinama fizine švytuokle, yra paprastos švytuoklės pratęsimas. Fizinis švytuoklė yra bet koks standus kūnas, pasukamas taip, kad galėtų laisvai virpti. Sudėtinė švytuoklė turi tašką, vadinamą virpesių centru. Tai dedama L atstumu nuo šerdeso, kur L nurodoma L = I / mR; čia m yra švytuoklės masė, I yra inercijos momentas virš švytuoklės, o R yra atstumas iki masės centro nuo šerdeso. Fizinės švytuoklės svyravimo laikotarpis, išreikštas T = L, žinomas kaip dilimo trukmė.