• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Pendulrörelsens lagar
    Pendlar har intressanta egenskaper som fysiker använder för att beskriva andra föremål. Till exempel följer planetväxeln ett liknande mönster. Dessa egenskaper kommer från en serie lagar som styr pendelens rörelse. Genom att lära sig dessa lagar kan du börja förstå några av de grundläggande principerna om fysik och rörelse i allmänhet.

    Pendelterminologi

    Du kan göra en pendel från nästan vad som helst. Föreställ dig en boll som är fäst vid slutet av en sträng: det här gör en pendel. Fysiker refererar vanligen till bollen som "pendelbob". Pendelrörelsen svänger i en vinkel från sida till sida; Tänk på en klockas hängande pendel. Fysiker refererar till rörelsen av pendlar i svängningar. En svängning beskriver hela rörelsen från en punkt och bakåt. Bilden lyfter pendeln så hög som möjligt till höger; en svängning skulle gå från den punkten hela vägen till vänster och baksida.

    Motion

    Lagen som reglerar pendel rörelse ledde till upptäckten av en viktig egenskap. Fysikister bryter upp krafterna i en vertikal och en horisontell komponent. I pendelrörelse arbetar tre krafter direkt på pendeln: bobens massa, tyngdkraften och spänningen i strängen. Massa och gravitation arbetar båda vertikalt nedåt. Eftersom pendeln inte rör sig upp eller ner, sträcker den vertikala komponenten av strängspänningen ut massan och tyngdkraften. Detta visar att massan av en pendel inte har någon betydelse för dess rörelse, men den horisontella strängspänningen gör.

    Newtons första lag

    Newtons första lag definierar hastigheten på objekt som svar på krafter. Lagen säger att om ett föremål rör sig i en viss hastighet och i en rak linje, kommer den att fortsätta att röra sig i den hastigheten och i en rak linje, oändligt så länge ingen annan kraft verkar på den. Tänk dig att kasta en boll rakt framåt; bollen skulle gå runt jorden om och om om luftmotstånd och tyngdkraft inte handlade om det. Denna lag visar att eftersom en pendel rör sig sida vid sida och inte upp och ner, har den ingen upp och ner krafter som verkar på den.

    Newtons tredje lag

    Newtons tredje lag säger att varje åtgärd har en reaktion med lika kraft. Denna lag fungerar med den första lagen som visar att även om massan och tyngdkraften avbryter den vertikala komponenten i strängspänningsvektorn, avbryts inget av den horisontella komponenten. Denna lag visar att krafterna som verkar på en pendel kan avbryta varandra. Fysiker använder Newtons första och tredje lag för att bevisa att den horisontella strängspänningen rör pendeln utan hänsyn till massa eller gravitation.

    Periodens lag

    En pendelperiod beskriver hur lång tid det tar pendel att gå från en punkt, genom en svängning och bakåt. Eftersom massan av en pendel inte har någon betydelse för sin rörelse har fysiker bevisat att alla pendlar har samma period för svängningsvinklar - vinkeln mellan pendulens mitt vid sin högsta punkt och pendelns mitt vid sitt stoppade läge - - mindre än 20 grader.

    © Vetenskap http://sv.scienceaq.com