Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Liikumine
- Pikkus
- Amplituud
- Missa
- Õhukindlus / hõõrdumine
- Sümpaatiline vibratsioon
Pendel on lihtne seade, mis koosneb nööriga, traadist, metallist või muust edasi-tagasi liikuvast materjalist riputatud kaalust. Aja hoidmiseks on pendleid kasutatud vanaisa kellades jms. Pendli pöördekiirust mõjutavad teaduslikud põhimõtted. Need põhimõtted ennustavad pendli käitumist selle omaduste põhjal.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Gravitatsioonijõud, pendli mass, käe pikkus, hõõrdumine ja õhutakistus mõjutavad kõik pöördekiirust.
Liikumine
Tõmmake pendel tagasi ja vabastage see. Võite lasta pendel iseseisvalt edasi-tagasi liikuda või kella korral lasta sellel käiku toita. Mõlemal juhul mõjutab perioodilise liikumise põhimõte pendlit. Gravitatsioonijõud tõmbab raskuse ehk bobi õõtsumisel alla. Pendel käitub nagu langev keha, liikudes ühtlase kiirusega liikumiskeskme poole ja naastes siis tagasi.
Pikkus
Pendli pöördekiirus või sagedus määratakse selle pikkuse järgi. Mida pikem on pendel, olgu see siis nöör, metallvarras või traat, seda aeglasemalt pendel õõtsub. Ja vastupidi, mida lühem on pendel, seda kiirem on pöördenurk. See kujutab endast absoluutset põhimõtet, mis töötab alati, olenemata kujunduse tüübist. Vanaisa kelladel, millel on pikad pendlid, või lühematel kelladel, sõltub pöörlemiskiirus pendlite pikkusest.
Amplituud
Amplituud tähistab pöördenurka või seda, kui kaugele pendel pöördub. Puhkeasendil on 0 kraadi nurk; tõmmake see puhkeasendist maapinnaga paralleelselt pooleks ja teil on 45-kraadine nurk. Käivitage pendel ja määrate amplituudi. Katsetage erinevate lähtepunktidega ja avastad, et amplituud ei mõjuta kõikumiskiirust. Algpunkti jõudmiseks kulub pendlil sama palju aega. Üks erand hõlmab väga suurt nurka, mis ületab mõistliku kella või muu seadme pöörde. Sel juhul mõjutab pendel kiirust, kuna pendel läheb kiiremini.
Missa
Üks tegur, mis ei mõjuta pöördekiirust, on bobi kaal. Suurendage pendli raskust ja gravitatsioon tõmbab lihtsalt kõvemini, vähendage lisaraskust. Nagu School for Champions rõhutab, on gravitatsiooni jõud igal langeval objektil sama, olenemata sellest, mis objektid massi moodustavad.
Õhukindlus / hõõrdumine
Reaalses maailmas mõjutab õhutakistus pöördekiirust. Iga kiik kohtub selle takistusega ja see aeglustab kiiku, ehkki see ei pruugi olla piisav, et olla märgatav ühe pöörde ajal. Hõõrdumine aeglustab ka kiikumist. Kui pendel pöördub algse vabastuse inertsist lähtuvalt, siis see peatub.
Sümpaatiline vibratsioon
Pendli pöörlemiskiirus kohandatakse, kui see asetatakse teise pendli lähedusse. Seda nähtust nimetatakse sümpaatiliseks vibratsiooniks. Pendlid annavad liikumist ja energiat edasi-tagasi. See ülekanne põhjustab lõpuks ühe pendli pöördekiiruse identsuse teise pendli pöörlemiskiirusega.