Jednoduché a fyzické kyvadlo: 5 faktů, které byste měli vědět

Rozdíl mezi jednoduchý kyvadlo a fyzické kyvadlo leží v jejich příslušné struktury a způsoby oscilace. Jednoduché kyvadlo se skládá z mše (bob) připojené k provázku nebo tyči zanedbatelné hmotnosti, zatímco fyzické kyvadlo má tuhé tělo, které kmitá kolem pivot point. Pohyb jednoduchý kyvadlo se řídí délkou struny a gravitačním zrychlením, kdežto pohyb fyzického kyvadla závisí na tom, jeho hmotnost rozložení a moment setrvačnosti. Celkem, jednoduchý kyvadlo je hmota bodu kmitající na struně nebo tyči, zatímco fyzické kyvadlo je tuhé těleso kmitající kolem pevné osy.

Key Takeaways

Jednoduché kyvadloFyzické kyvadlo
Bodová hmotnostPevné tělo
Provázek nebo tyčOtočný bod
Závislá na délceHromadná distribuce
Závislá na gravitaciMoment setrvačnosti

Co je to kyvadlo?

Kyvadlo je jednoduchý přesto fascinující zařízení který se skládá ze závaží zavěšeného na pevném bodu, což mu umožňuje houpat se tam a zpět. to je klasický příklad harmonického pohybu a je široce používán v různých oblastech, včetně fyziky, inženýrství a měření času.

Definice a základní koncept

Koncept kyvadla je založena na principech kmitání a periodického pohybu. Když se kyvadlo přemístí ze své rovnovážné polohy a uvolní se, kývá se tam a zpět v pravidelném vzoru. Tento pohyb je známý jako pohyb kyvadla.

Perioda kyvadla se vztahuje k době, kterou potřebuje jeden úplný švih, od jeden extrémní bod k druhému a zase zpět. Období závisí na různé faktory, jako je délka kyvadla, síla gravitace a amplitudy švihu.

In jednoduchá fyzika kyvadla, jednoduchý kyvadlo je idealizovaný model, který se skládá z hmoty (závaží) připevněné k provázku nebo tyči zanedbatelné hmotnosti. Pohyb z jednoduchý následuje kyvadlo přesný matematický vztah, známý jako jednoduchý harmonický pohyb.

Na druhou stranu, fyzické kyvadlo odkazuje na složitější systém kde je hmota rozložena podél tuhého tělesa. Pohyb fyzického kyvadla je ovlivněn faktory, jako je moment setrvačnosti a rozložení hmoty.

Důležité podmínky k zapamatování

Pro lepší pochopení pojmu kyvadlo je nezbytné se s ním seznámit některé klíčové pojmy:

  1. Délka kyvadla: Vzdálenost mezi bod zavěšení a těžiště závaží. Délka ovlivňuje období houpání kyvadla.

  2. Vzorec periody kyvadla: Matematický vzorec která se vztahuje k období jednoduchý kyvadlo na jeho délku. Je to dáno tím T = 2π√ (L/g), kde T představuje periodu, L je délka a g je gravitační zrychlení.

  3. Kyvadlová houpačka: Pohyb kyvadla při pohybu tam a zpět mezi nimi jeho krajní body. Amplituda houpačky odkazuje maximální výtlak z rovnovážné polohy.

  4. Úspora energie kyvadla: Princip to říká celkovou mechanickou energii kyvadla zůstává konstantní po celou dobu jeho pohybu, zanedbává se jakékoli vnější faktory jako je odpor vzduchu.

  5. Tlumené oscilace: Když pohyb kyvadla postupně klesá kvůli ztrátě energie, obvykle způsobené faktory, jako je odpor vzduchu nebo tření.

  6. Úhlová frekvence kyvadla: Stupnice při kterém kyvadlo kmitá, měřeno v radiánech za sekundu. Označuje se tím symbol ω a souvisí s obdobím do vzorec ω = 2π/T.

Jednoduché vs fyzické kyvadlo

Hlavní rozdíl mezi jednoduchý kyvadlo a fyzické kyvadlo leží v jejich příslušné struktury a složitost jejich pohybu. Zatímco jednoduchý kyvadlo předpokládá hmotu bodu a bezhmotnou strunu nebo tyč, fyzické kyvadlo uvažuje rozložení hmoty podél tuhého tělesa.

Jednoduchá kyvadla jsou často používány v úvodní fyzikální experimenty kvůli jejich jednoduchost a snadnost pomocí kterých lze matematicky analyzovat jejich pohyb. Na druhou stranu se setkáváme s fyzickými kyvadly scénáře reálného světa kde je hmota rozložena nerovnoměrně.

Kyvadlové aplikace

Kyvadla nacházejí uplatnění v různých oblastech, včetně:

  • Časoměřič: Kyvadlové hodiny, Jako dědeček hodiny, využít pravidelný švih kyvadla, aby se čas přesně držel.

  • Seismologie: Kyvadla se používají v seismografech k měření a záznamu seismické aktivity, za předpokladu cenná data pro studium zemětřesení.

  • Inženýrství: Kyvadla se používají v inženýrské aplikace, Jako systémy izolace vibrací a dynamická analýza struktur.

  • Umění a zábava: Kyvadla jsou často začleněna do kinetické sochy a interaktivní instalace, Vytváření vizuálně podmanivé a interaktivní zážitky.

Na závěr, pojem kyvadla zahrnuje jak jednoduchá, tak fyzická kyvadla, každý s své vlastní jedinečné vlastnosti a aplikace. Pochopení principů pohybu kyvadla a souvisejících pojmů nám umožňuje ocenit eleganci a užitečnost toto jednoduché, ale pozoruhodné zařízení.

Pochopení jednoduchého kyvadla

Jednoduché kyvadlo je základní fyzikální koncept který zahrnuje hmotu zavěšenou na pevném bodu a nechá se houpat tam a zpět. to je zásadní příklad harmonického pohybu, kdy se pohyb opakuje v pravidelném vzoru. v tento článek, prozkoumáme definice of jednoduchý kyvadlo a ponořit se do různé faktory ten vliv jeho chování.

Definice jednoduchého kyvadla

Jednoduché kyvadlo lze definovat jako hmotu (známou jako bob) připojenou k provázku nebo tyči zanedbatelné hmotnosti, která je upevněna na pivot point. Bob je volně houpací dovnitř vertikální rovina pod vlivem gravitace. Pohyb z jednoduchý kyvadlo se řídí souhra mezi gravitační síla a napětí ve struně nebo tyči.

Proč se jednoduchému kyvadlu říká „jednoduché“

termín „jednoduchý“ v kontext of jednoduchý kyvadlo odkazuje idealizovanou povahu jeho pohybu. Předpokládá se jisté podmínky, Jako zanedbatelný odpor vzduchu a malá amplituda oscilací. Tato zjednodušení umožnit přímočará analýza of chování kyvadla a odvození of matematické vzorce popsat jeho pohyb.

Faktory ovlivňující časové období jednoduchého kyvadla

Časové období of jednoduchý kyvadlo, což je doba potřebná k jednomu úplnému kmitu, je ovlivněna několik faktorů. Tyto faktory patří:

  1. Délka kyvadla: Délka struny nebo prutu ovlivňuje časový úsek. Delší kyvadlo bude mít delší časové období ve srovnání s kratším.

  2. Gravitace: Gravitační zrychlení hraje významnou roli při určování časového úseku. Vyšší gravitační zrychlení vede ke kratšímu časovému období.

  3. Bobova mše: Hmotnost bobu neovlivňuje časové období jednoduchý kyvadlo. Pohyb závisí pouze na délce a gravitační zrychlení.

Vliv hmoty na kmitání jednoduchého kyvadla

Zatímco hmotnost bobu neovlivňuje časové období, ovlivňuje amplitudu a energii kmitání kyvadla. Těžší bobek bude mít větší amplitudu a více energie ve srovnání s lehčí bob. Nicméně, čas potřebný pro každá oscilace připomíná to samé.

Vliv odporu vzduchu na jednoduché kyvadlo

In idealizované jednoduché kyvadlose předpokládá, že odpor vzduchu je zanedbatelný. Nicméně, v scénáře reálného světa, může mít odpor vzduchu dopad na pohybu kyvadla. Může způsobit tlumení, což vede k postupný pokles v amplitudě oscilace v čase. Přítomnost odpor vzduchu může také mírně změnit časový úsek kyvadla.

Na závěr, pochopení pojmu jednoduchý kyvadlo je rozhodující pro pochopení principů harmonického pohybu a kmitání. Když vezmeme v úvahu faktory, jako je délka kyvadla, gravitace, hmotnost a odpor vzduchu, můžeme získat náhled chování of jednoduchý kyvadlo a jeho aplikací v různých oblastech fyziky.

Pochopení fyzického kyvadla

Fyzické kyvadlo je systém který vykazuje oscilační pohyb podobný jednoduchý kyvadlo, ale s některé klíčové rozdíly, v jednoduchý kyvadlo, hmota je zavěšena na pevném bodu a kývá se tam a zpět přímka. Ve fyzickém kyvadle se však hmota nesoustředí jediný bod ale je distribuován podél prodloužené tělo. Tato distribuce masových vlivů cesta kyvadlo se rozkmitá a zavede další faktory zvážit.

Definice fyzického kyvadla

Fyzické kyvadlo může být definováno jako tuhé těleso, které se může volně otáčet kolem pevné osy otáčení a působí jako kyvadlo. Pohyb fyzikálního kyvadla se řídí principy o rotační dynamika a lze je popsat pomocí konceptů z jednoduchého harmonického pohybu. Na rozdíl od jednoduchý kyvadlo, které má bodovou hmotnost, má fyzické kyvadlo moment setrvačnosti, která závisí na jeho tvaru a rozložení hmoty.

Faktory ovlivňující časové období fyzického kyvadla

Časové období fyzikálního kyvadla, což je doba potřebná k jednomu úplnému kmitu, je ovlivněna několik faktorů. Tyto faktory patří:

  1. Délka kyvadla: Délka fyzického kyvadla hraje zásadní roli při určování jeho časového úseku. S rostoucí délkou se prodlužuje i časové období. Tento vztah lze vyjádřit pomocí vzorce T = 2π√(I/mgd), kde T je časový úsek, I je moment setrvačnosti, m je hmotnost, g je gravitační zrychlení a d je vzdálenost od osa rotace do těžiště.

  2. Hromadná distribuce: Distribuce hmotnost podél fyzického kyvadla ovlivňuje jeho časovou periodu. Kyvadlo s koncentrovanější distribuce hmoty směrem k ose rotace bude mít kratší časový úsek ve srovnání s osou s více rozprostřená distribuce hmoty.

  3. Moment setrvačnosti: Moment časový úsek ovlivňuje i setrvačnost fyzikálního kyvadla, která závisí na jeho tvaru a rozložení hmoty. Vyšší moment setrvačnosti vede k delšímu časovému období.

Vliv hmoty na kmitání fyzického kyvadla

Hmotnost fyzického kyvadla ovlivňuje jeho oscilace in několik způsobů. Za prvé, zvýšení ve hmotě vede k zvýšení v momentu setrvačnosti, což má za následek delší časový úsek. Za druhé, vyšší hmotnost také se zvyšuje gravitační síla působící na kyvadlo, které ovlivňuje vratnou sílu a amplitudu kmitání. Je však důležité si uvědomit, že hmotnost neovlivňuje frekvence kmitání, které je určeno výhradně délkou a momentem setrvačnosti kyvadla.

Vliv odporu vzduchu na fyzické kyvadlo

Odpor vzduchu může mít významný dopad na pohyb fyzického kyvadla. v idealizovaný scénář s žádný odpor vzduchu, kyvadlo by oscilovalo donekonečna s konstantní amplituda. Nicméně, v přítomnost odporu vzduchu, kyvadlo zažije tlumení, což způsobí, že amplituda oscilace časem klesá. Tento tlumící efekt je to kvůli ztráta energie způsobené odporem vzduchu, což má za následek postupná ztráta mechanické energie.

Na závěr pochopení fyzika fyzikálního kyvadla zahrnuje zvážení faktorů, jako je délka kyvadla, rozložení hmoty, moment setrvačnosti a vliv odporu vzduchu. Studiem tyto faktory, můžeme získat přehled chování fyzických kyvadel a jejich aplikací v různých oborech jako např časoměrná zařízení, seismologie a strojírenství.

Rozdíl mezi jednoduchým a fyzickým kyvadlem

obrázek 116

Kyvadlo je fascinující předmět který vykazuje oscilační pohyb. Existují dva hlavní typy kyvadel: jednoduché kyvadlo a fyzické kyvadlo. Zatímco oba sdílejí podobnosti ve svém pohybu, mají také zřetelné rozdíly která je odlišovala.

Klíčové rozdíly v bodech

Pro lepší pochopení rozdíly mezi jednoduchým a fyzickým kyvadlem, vezměme bližší pohled at jejich klíčové rozdíly:

  1. Definice: Jednoduché kyvadlo odkazuje na hmotu (známou jako bob) připojenou k provázku nebo tyči, která se houpe tam a zpět. Na druhé straně se fyzické kyvadlo skládá z tuhého tělesa, které osciluje kolem osa rotace.

  2. Pohyb: Pohyb jednoduchý kyvadlo sleduje pravidelný vzor známý jako jednoduchý harmonický pohyb (SHM). Hývá se tam a zpět dovnitř hladkým, sinusovým způsobem. Naproti tomu pohyb fyzického kyvadla může být složitější, protože závisí na tvar a distribuce jeho hmotnost.

  3. Období: Perioda kyvadla se vztahuje k době, kterou potřebuje k dokončení jeden plný švih. Forum jednoduchý kyvadlo, perioda je primárně určena délkou struny nebo tyče a gravitačním zrychlením. v případ fyzikálního kyvadla, perioda závisí na faktorech, jako je moment setrvačnosti a vzdálenost mezi osou otáčení a těžištěm.

  4. Experimentální nastavení: Provádění experimentů s jednoduchý kyvadlo je poměrně přímočaré. Zahrnuje měření délky provázku nebo tyče a pozorování doby, za kterou kyvadlo dokončí určitý počet švihů. Na druhou stranu práce s fyzickým kyvadlem vyžaduje složitější nastavení, protože zahrnuje měření momentu setrvačnosti a analýzu pohybu tuhého tělesa.

Rozdíly mezi jednoduchým a fyzickým kyvadlem

Pojďme se ponořit hlouběji rozlišovací znaky mezi jednoduchým a fyzickým kyvadlem:

vlastnostJednoduché kyvadloFyzické kyvadlo
ShapeProvázek nebo tyčPevné tělo
PohybJednoduchý harmonický pohybKomplexní, závisí na rozložení hmoty
ObdobíUrčeno délkou a gravitacíZávisí na momentu setrvačnosti a vzdálenosti od osy otáčení
Experimentální nastaveníRelativně jednoduchéVyžaduje měření momentu setrvačnosti a analýzu pohybu tuhého tělesa

Jak můžeme vidět, jednoduché kyvadlo je charakterizováno jeho jednoduché nastavení a předvídatelný pohyb, zatímco fyzické kyvadlo nabízí složitější a rozmanitější chování kvůli jeho ztuhlý charakter těla.

Porozumění rozdíls mezi tyto dva typy kyvadla je zásadní v různých oblastech, včetně fyziky, inženýrství a i každodenní aplikace. Ať už jde o studium principů oscilace nebo projektování zařízení na bázi kyvadla, jako jsou metronomy popř hodinová kyvadla, vědění jednoduchých a fyzických kyvadel hraje významnou roli.

Takže příště pozor kyvné kyvadlo, vzít moment vážit si složitosti jeho pohybu a základní principy které odlišují jednoduché a fyzické kyvadlo.

Působení mechanické energie v kyvadlech

Kyvadla jsou fascinující předměty ten exponát akce mechanické energie. Skládají se z hmoty, známé jako bob, zavěšené na pevném bodu a umožněné volně se houpat. Pohyb kyvadla se řídí principy přenos energie a zachování.

Přenos energie v jednoduchém kyvadle

In jednoduchý kyvadlo, bob je bodová hmota připojená k provázku nebo tyči zanedbatelné hmotnosti. Jak se kyvadlo houpe tam a zpět, mechanická energie se přenáší mezi potenciální energií a kinetickou energií. V nejvyšším bodě svého švihu má bob maximální potenciální energie a nulová kinetická energie. Naopak při nejnižší bod svého švihu má bob maximální kinetická energie a nulovou potenciální energii.

Projekt přenos energie in jednoduchý kyvadlo lze chápat prostřednictvím konceptu jednoduchého harmonického pohybu. Kyvadlo osciluje s pravidelná menstruace, která je určena faktory, jako je délka kyvadla a gravitační zrychlení. Období jednoduchý kyvadlo lze vypočítat pomocí vzorce:

[T = 2pisqrt{frac{L}{g}}]

kde T představuje periodu, L je délka kyvadla a g je gravitační zrychlení.

Přenos energie ve fyzickém kyvadle

Fyzické kyvadlo se na druhé straně skládá z tuhého tělesa, které se může otáčet kolem pevné osy. Pohyb fyzického kyvadla zahrnuje převod mechanické energie mezi potenciální energií a kinetickou energií, podobně jako jednoduchý kyvadlo. Nicméně, výpočet období a přenos energie ve fyzickém kyvadle je složitější kvůli rozložení hmoty a momentu setrvačnosti.

Periodu fyzického kyvadla lze odvodit pomocí rovnice:

[T = 2pisqrt{frac{I}{mgd}}]

kde T představuje periodu, I je moment setrvačnosti kyvadla, m je hmotnost kyvadla, g je gravitační zrychlení a d je vzdálenost od osy otáčení k těžišti.

Fyzická kyvadla lze nalézt v různých aplikacích, jako jsou metronomy, torzní kyvadla, a dokonce i v pohybu of určitá zvířata. Pochopení přenos energie a pohyb fyzických kyvadel je při analýze zásadní jejich chování a předpovídání dobu jejich oscilace.

Závěrem lze říci, jak jednoduchá, tak fyzická kyvadla ukázat akce prostřednictvím mechanické energie převod mezi potenciální a kinetickou energii. Období oscilace a přenos energie v kyvadlech lze vypočítat pomocí konkrétní vzorce na základě typ kyvadla. Studiem principů pohybu kyvadla a úspora energie, můžeme získat přehled fascinující svět oscilačních systémů.

Často kladené otázky

Časté dotazy na jednoduché a fyzické kyvadlo

Zde jsou několik běžných otázek a odpovědi týkající se jednoduchých a fyzických kyvadel:

1. Co je to jednoduché kyvadlo?
Jednoduché kyvadlo je závaží (nebo bob) připojené k provázku nebo tyči, které se může volně houpat tam a zpět. to je idealizovaný systém slouží ke studiu principů pohybu kyvadla a jednoduchého harmonického pohybu. Pohyb z jednoduchý kyvadlo se řídí délkou struny a gravitačním zrychlením.

2. Co je fyzikální kyvadlo?
Fyzické kyvadlo, také známé jako složené kyvadlo, je tuhé těleso, které může kmitat kolem a pivot point. Na rozdíl od jednoduchý kyvadlo, fyzické kyvadlo má po své délce rozloženou hmotu, která ovlivňuje jeho pohyb. Pohyb fyzického kyvadla je ovlivněn faktory, jako je jeho moment setrvačnosti, rozložení hmoty a pivot point.

3. Jaký je rozdíl mezi jednoduchým a fyzickým kyvadlem?
Hlavní rozdíl mezi jednoduchý a fyzické kyvadlo leží v jejich strukturas. Jednoduché kyvadlo se skládá ze závaží připojeného k provázku nebo tyči, zatímco fyzické kyvadlo je tuhé těleso s hmotou rozloženou po jeho délce. Pohyb z jednoduchý kyvadlo je určeno jeho délkou a gravitací, kdežto pohyb fyzického kyvadla je ovlivněn další faktory jako je jeho moment setrvačnosti a rozložení hmoty.

4. Jak se počítá perioda kyvadla?
Periodu kyvadla, což je doba potřebná k jednomu úplnému kmitání, lze vypočítat pomocí vzorce:

T = 2π√ (L/g)

Kde:
- T je perioda kyvadla
- L je délka kyvadla
- g je gravitační zrychlení

5. Jaké jsou příklady fyzikálních kyvadel?
Nějaké příklady fyzických kyvadel patří kyvné dveře, hodiny po dědečkovi, a metronom. Tyto objekty mít rozloženou hmotu jejich délky a vystavovat fyzický pohyb kyvadla.

6. Jak funguje jednoduchý experiment s kyvadlem?
In jednoduchý kyvadlový experiment, délka provázku a úhel posunutí se mění, aby bylo možné pozorovat efekt na periodě oscilace. Měřením doby potřebné pro určitý počet kmitů lze vypočítat periodu. Tento experiment pomáhá ověřit vztah mezi délkou kyvadla a jeho periodou.

7. Co je jednoduchý harmonický pohyb?
Jednoduchý harmonický pohyb odkazuje na pohyb tam a zpět of systém kde je vratná síla přímo úměrná posunutí z rovnovážné polohy. Jednoduché kyvadlo vykazuje jednoduchý harmonický pohyb, jak jeho pohyb následuje sinusový vzor.

8. Jak kyvadlo šetří energii?
V kyvadle se šetří energie, když se kývá dopředu a dozadu. Když se kyvadlo pohybuje nahoru, získává potenciální energii, která se pak při pohybu dolů přeměňuje na energii kinetickou. V nejvyšším bodě své houpačky, potenciální energii je maximální, zatímco kinetickou energii je minimální. Tato konzervace energie umožňuje kyvadlu pokračovat v kmitání bez jakýkoli externí energetický vstup.

9. Jaký význam má délka kyvadla?
Délka kyvadla hraje zásadní roli při určování jeho periody. Podle výše uvedeného vzorce je doba kyvadla přímo úměrná druhá odmocnina jeho délky. Změna délky kyvadla tedy ovlivní jeho periodu oscilace.

10. Co jsou tlumené kmity v kyvadle?
Tlumené oscilace nastat, když amplituda houpačka kyvadla v průběhu času postupně klesá v důsledku disipace energie. Faktory, jako je odpor vzduchu a tření, mohou způsobit tlumení kyvadla, což má za následek pokles in jeho oscilace amplituda.

11. Jaká je úhlová frekvence kyvadla?
Úhlová frekvence kyvadla představuje Míra při které osciluje v radiánech per jednotkový čas. Vypočítá se pomocí vzorce:

ω = √ (g/L)

Kde:
- ω is úhlovou frekvenci
- g je gravitační zrychlení
- L je délka kyvadla

12. Jak se odvozuje perioda jednoduchého kyvadla?
Období jednoduchý kyvadlo lze odvodit pomocí principů kruhový pohyb a trigonometrie. Zvážením sílas působí na bob at různé body ve svém švihu, rovnice pro období lze odvodit, jak již bylo zmíněno dříve.

13. Jaké jsou některé aplikace fyzikálních kyvadel?
Fyzikální kyvadla mají různé aplikace ve strojírenství a fyzice. Používají se v zařízeních, jako jsou seismometry k měření seismické aktivity, v torzní kyvadlové hodiny for přesné měření časua ve vozidlech ke studiu závěsné systémy a stability.

To jsou některé běžné dotazy související s jednoduchými a fyzikálními kyvadly. Pokud máte nějaké další otázky, klidně se zeptej!

Proč investovat do čističky vzduchu?

Na závěr, jednoduché a fyzické kyvadlo jsou dva typy kyvadel, která mají výrazné vlastnosti.

Jednoduché kyvadlo sestává z hmoty připojené k provázku nebo tyči, zatímco fyzické kyvadlo má tuhé tělo kývající se tam a zpět.

Hlavní rozdíl mezi těmito dvěma je v tom jednoduché kyvadlopohyb se řídí délkou struny a síla gravitace, přitom pohyb fyzického kyvadla závisí na tom, jeho hmotnost rozložení a moment setrvačnosti.

Obě kyvadla vykazují periodický pohyb, ale pohyb fyzického kyvadla je složitější kvůli jeho ztuhlý charakter těla.

Porozumění rozdíls mezi tyto dva typy kyvadla může pomoci při analýze a předpovídání jejich chování v různých aplikacích.

Jaké jsou různé aplikace kyvadla a jak koncept jednoduchého a fyzického kyvadla ovlivňuje jejich použití?

Koncept jednoduchého a fyzického kyvadla hraje zásadní roli při určování aplikací kyvadla. Zkoumání aplikací kyvadla poskytuje pohled na jeho širokou škálu použití v různých oblastech včetně fyziky, inženýrství a architektury. Pochopení klíčových rozdílů mezi jednoduchým a fyzickým kyvadlem, jak je zdůrazněno v článku, je zásadní pro efektivní využití technologie kyvadla. Chcete-li se ponořit hlouběji do různých aplikací kyvadla, navštivte „Zkoumání aplikací kyvadla“.

Často kladené otázky

Jaká je definice fyzického kyvadla?

Fyzické kyvadlo je tělo zavěšené z pevného bodu, kde se může kývat sem a tam pod vlivem gravitace. Na rozdíl od jednoduchý kyvadlo, které je považováno za hmotu bodu na konci nehmotné struny, fyzické kyvadlo odpovídá za velikosttvar a rozložení hmoty skutečný objekt.

Proč se jednoduché kyvadlo nazývá „jednoduché“?

Jednoduché kyvadlo se nazývá „jednoduché“, protože zjednodušuje podmínky v reálném světě aby byly výpočty jednodušší. Předpokládá, že kyvadlo je hmota bodu (bob) na konci bezhmotná struna bez tření nebo tyč, a to se houpe dovnitř prostředí bez tření. Toto zjednodušení nám umožňuje popsat jeho pohyb pomocí jednoduché harmonické pohybové rovnice.

Jaké jsou rozdíly mezi jednoduchým kyvadlem a fyzickým kyvadlem?

Hlavní rozdíl mezi jednoduchý a v něm leží fyzické kyvadlo jejich struktura a složitost jejich pohybu. Jednoduché kyvadlo je idealizovaný model sestávající z bodové hmoty (bobu), ke které je připojen bezhmotná struna bez tření nebo tyč. Na druhé straně je fyzické kyvadlo skutečný objekt of jakýkoli tvar který se může houpat tam a zpět a jeho hmotnost je třeba zvážit distribuci. Doba oscilace of jednoduchý kyvadla závisí pouze na jeho délce a gravitačním zrychlení, zatímco u fyzického kyvadla závisí také na momentu setrvačnosti a vzdálenosti od kyvadla. pivot point do těžiště.

Jak můžeme rozlišit mezi jednoduchým kyvadlem a fyzickým kyvadlem?

Jednoduché kyvadlo se vyznačuje tím jeho bodová hmotnost (bob) na konci nehmotné struny, zatímco fyzické kyvadlo může být jakékoli tuhé těleso kývání kolem pevné osy. Pohyb z jednoduchý kyvadla lze popsat jednoduchým harmonickým pohybem, zatímco pohyb fyzického kyvadla je složitější kvůli rozložení hmoty.

Co je to jednoduché kyvadlo?

Jednoduché kyvadlo je idealizovaný model ve fyzice sestávající z bodové hmoty (také známé jako bob) zavěšené na pevném bodě pomocí bezhmotného provázku nebo tyče. Při přemístění ze své rovnovážné polohy se pod vlivem gravitace kývá dopředu a dozadu a vykazuje periodický pohyb.

Jak se liší fyzické kyvadlo od jednoduchého kyvadla?

Zatímco oba typy kyvadla vykazují oscilační pohyb, fyzické kyvadlo je složitější objekt reálného světa of jakýkoli tvar který se otáčí kolem pevné osy a jeho pohyb závisí na jeho velikosttvar a rozložení hmoty. V porovnání, jednoduchý kyvadlo je idealizovaný model s bodovou hmotností na konci nehmotné struny.

Jaký je rozdíl v periodě kmitání mezi jednoduchým kyvadlem a fyzickým kyvadlem?

Doba oscilace of jednoduchý kyvadla závisí pouze na jeho délce a gravitačním zrychlení, přitom periodu oscilace fyzikálního kyvadla závisí také na jeho momentu setrvačnosti a vzdálenosti od kyvadla pivot point do těžiště.

Můžete uvést příklady fyzického kyvadla?

Příklady fyzických kyvadel zahrnují kyvné dveře, hodinové kyvadlo, tyč kyvné o jednom koncinebo jakýkoli objekt který se houpe tam a zpět o a pivot point.

Jaká je úspora energie při pohybu kyvadla?

In ideální kyvadlo (jednoduché i fyzické), celkovou energii je zakonzervovaný. To znamená součet kinetické energie a potenciální energie zůstává konstantní po celou dobu jeho výkyvu. V nejvyšším bodě houpačky má kyvadlo maximální potenciální energie a minimální kinetickou energii. Na nejnižší bod, má to maximální kinetická energie a minimální potenciální energie.

Jaká je role gravitace v pohybu kyvadla?

Gravitace je vratná síla při pohybu kyvadla. Když je kyvadlo vychýleno ze své rovnovážné polohy, gravitace ho táhne zpět, což způsobí jeho rozhoupání. Gravitační zrychlení je klíčový faktor při určování období kmitání kyvadla.

Také čtení: