Kyvadlo tak jednoduché, ako dieťa na hojdačke môže byť fyzika lekcie . Je možné preukázať foundational pojmy ako gravitácia a zotrvačnosti . To ukazuje na interakciu mnohých dynamiky od hmotnosti do hustoty , zrýchlenie, gravitácie , trenia a odporu vzduchu . Mnoho z týchto síl vzájomne v konflikte kyvadla , niektoré pôsobia na ostatných a niektoré obmedzení iní . Mass
Hmotnosť môže byť klamný nápad a ťažko sa oddeliť od súvisiacich pojmov , ako je hmotnosť , objem a hustotu . Pokiaľ ide o kyvadlo , hmotnosť kyvadla — alebo hmotnosť na konci kyvadla — možno považovať len ako jeho hmotnosti . Ďalšie technické a presný opis by tiež zvážiť jeho hustotu .
Kyvadlo
Predstavte si , že hmotnosti ako, do akej miery je objekt vytiahnutý smerom k stredu krajiny gravitáciou . Keď sa hmotnosť na kyvadlo otáča pozdĺž polomeru kyvadla a uvoľní , jeho hmotnosť je ťahaný gravitáciou , ale gravitačná sila prekonáva mechanickou silou kyvadla . Namiesto toho, aby cestovanie rovno smerom k stredu Zeme , závažnosti a mechanické obmedzenia kyvadla ako ovplyvniť hmotnosť , pohybujúce sa po oblúku .
Zákon zachovania energie
Vylúčenie úvahy o odpore vzduchu a trenie , ťažké predmety pokles rovnakou rýchlosťou ako svetlo objektov . Takže , tam je málo viditeľný rozdiel medzi ťažkým kyvadlom a svetlá jedno, ale tam sú rozdiely . Predstavte si plnú kolísaní kyvadla ; potom rozdelí na polovice zvislou čiarou . Ťažšie kyvadla bude mať väčší moment zotrvačnosti , pretože cez túto pomyselnú čiaru . V tomto krátkom oblúku , bude to získať zotrvačnosť mierne rýchlejší prekonanie trenia a odpor vzduchu s väčšou ľahkosťou . To bude tiež spomaľovať mierne rýchlejší , pretože gravitácia bude pôsobiť na jeho vzostupe v pomere k jeho hmotnosti . Celkovo to bude cyklus o niečo rýchlejšie , nie kvôli váhe , ale kvôli vzťahu medzi jeho zotrvačnosti a silami , ktoré bránia jeho postup :. Trenie a odpor vzduchu
moment zotrvačnosti
V prvej , oblúk sa pohybuje hmotnosť približne k stredu zeme . Akonáhle sa kotva kyvadla dosiahne kolmo na úrovni , hmotnosť začína stúpať . Inertia , v tomto prípade momentu zotrvačnosti , prekonáva gravitačná sila spôsobí kyvadlo vzostupu . Gravitácie a rotačné zotrvačnosť prísť do rovnováhy , pred kyvadlo spadne opäť v opačnom smere . Vysoký moment zotrvačnosti nie je vidieť . Môžete si ju predstaviť ako akési latentnej alebo akumulovanej energie . Ak by sa kolízii , môžete ju vidieť . Napríklad , ak ste umiestnili plechovka v centre 6oz kyvadlo a porovnal ich s identickým plechovke v ceste na 24oz kyvadlo , môžete ľahko vidieť väčšiu racionálne prevody zotrvačné do plechovky pri zrážke .