Pendul

Pendul simplu(Un pendul simplu prezintă o mișcare armonică aproximativ simplă, în condițiile fără amortizare și amplitudine mică.)

Un pendul este o greutate suspendată de un pivot astfel încât să se poată balans liber. Atunci când un pendul este deplasat lateral de la poziția de echilibru în repaus, acesta este supus unei forțe de restaurare datorată gravitației, care îl va accelera înapoi către poziția de echilibru. Forța de restaurare care acționează asupra masei pendulului determină oscilația acestuia în jurul poziției de echilibru, balansându-l înainte și înapoi. Timpul pentru un ciclu complet, o balansare stânga și una dreapta, se numește perioadă. Perioada de balansare a unui pendul gravitational simplu depinde de lungimea sa, de puterea locala a gravitatiei și, într-o măsură mai mică, de unghiul maxim al abaterii balansului de la poziția verticală, θ0, numit amplitudine. Perioada este independentă de masa corpului.

În timpul cercetărilor științifice ale pendulului din jurul anului 1602, Galileo Galilei a descoperit proprietatea crucială care face ca pendulurile să fie utile în calitate de observatori de timp, numită izocronism; perioada pendulului este aproximativ independentă de amplitudinea sau lățimea balansului. De asemenea, a constatat că perioada este independentă de masa corpului și proporțională cu rădăcina pătrată a lungimii pendulului. El a folosit mai întâi penduluri cu balansare liberă în aplicații simple de sincronizare. A fost cea mai exactă tehnologie de ceasornicărie din lume până în anii 1930. Ceasul cu pendulul inventat de Christian Huygens în 1658 a devenit cronometrul standard al lumii, folosit în case și birouri timp de 270 de ani, și a ajuns la o precizie de aproximativ o secundă pe an înainte de a fi înlocuit ca standard de timp de către ceasul cu cuarț în anii 1930. Pendulurile sunt de asemenea utilizate în instrumente științifice, cum ar fi accelerometrele și seismometrele. Din punct de vedere istoric, ele au fost folosite ca gravimetre pentru măsurarea accelerației gravitației în sondaje geofizice și chiar ca standard de lungime. Cuvântul „pendulum” este din latina nouă, și are originea în cuvântul latin pendulus, însemnând „atârnat”.

Pendulul gravitațional simplu este un model matematic ideal pentru un pendul. Aceasta este o greutate (sau corp sferic de dimensiuni mici) la capătul unui cordon masiv suspendat de un pivot, fără frecare. Când i se imprimă o forță inițială, se va mișca înainte și înapoi cu o amplitudine constantă. Pendulurile reale sunt supuse la frecare și rezistența aerului, astfel încât amplitudinea balansurilor lor scade în timp.

Deoarece accelerația gravitației este constantă într-un anumit punct de pe Pământ, perioada unui pendul simplu într-o anumită locație depinde numai de lungimea sa. În plus, gravitația variază foarte puțin în locații diferite. Aproape încă de la descoperirea pendulului și până la începutul secolului al XIX-lea, această proprietate a determinat oamenii de știință să sugereze utilizarea unui pendul de o anumită perioadă ca standard de lungime.

Faci un comentariu sau dai un răspuns?

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *