Rozdiel medzi jednoduchým kyvadlom a zloženým kyvadlom

Jednoduché kyvadlo verzus zložené kyvadlo

Kyvadlo je druh objektov, ktoré vykazujú periodické kmitavé pohyby. Jednoduché kyvadlo je základnou formou kyvadla, s ktorou sme oboznámení, zatiaľ čo zložené kyvadlo je rozšírenou formou jednoduchého kyvadla. Obidva tieto zariadenia sú veľmi dôležité pri porozumení oblastí, ako sú klasická mechanika, vlny a vibrácie a ďalšie súvisiace oblasti vo fyzike. V tomto článku sa budeme zaoberať tým, aké jednoduché kyvadlo a zložené kyvadlo je, ich fungovanie, matematické vzorce, ktoré opisujú pohyb jednoduchého kyvadla a zloženého kyvadla, ich použitie, podobnosti medzi jednoduchým kyvadlom a zloženým kyvadlom a nakoniec rozdiel medzi jednoduchým kyvadlom a zloženým kyvadlom.

Jednoduché kyvadlo

Jednoduché kyvadlo sa skladá z čapu, povrázku a hmoty. Na uľahčenie výpočtu sa predpokladá, že šnúra je neelastická a nemá nulovú hmotnosť a viskozita vzduchu v hmote je zanedbateľná. Reťazec je otočný a hmota je povesená tak, aby sa mohla voľne kmitať. Jediné sily, ktoré pôsobia na hmotu, sú gravitačná sila a napätie šnúry. Pohyb jednoduchého kyvadla pre veľmi malé uhly sa považuje za jednoduchý harmonický kmit. Jednoduchý harmonický pohyb je definovaný ako pohyb vo forme a = - (ω ^ 2) x, kde „a“ je zrýchlenie a „x“ je posun od rovnovážneho bodu. Pojem ω je konštanta. Jednoduchý harmonický pohyb vyžaduje obnovovaciu silu. V tomto prípade je obnovovacia sila gravitačným poľom konzervatívnej sily. Celková mechanická energia systému je zachovaná. Obdobie kmitania je dané tým, kde l je dĺžka reťazca a g je gravitačné zrýchlenie. Ak je prítomná viskozita alebo iná tlmiaca sila, systém sa identifikuje ako tlmené kmitanie.

Zložené kyvadlo

Zložené kyvadlo, ktoré je známe aj ako fyzické kyvadlo, je predĺžením jednoduchého kyvadla. Fyzické kyvadlo je akékoľvek pevné telo, ktoré je natáčané tak, aby sa mohlo voľne kmitať. Zložené kyvadlo má bod nazývaný stred oscilácie. Toto je umiestnené vo vzdialenosti L od čapu, kde L je daná L = I / mR; tu m je hmotnosť kyvadla, I je moment zotrvačnosti nad čapom a R je vzdialenosť od ťažiska k čapu. Obdobie oscilácie pre fyzické kyvadlo je dané T = L, je známe ako dĺžka gyrácie.