Що являє собою нитяною маятник?
Відео: Альтернативний висновок формули періоду коливань пружинного маятника
Якщо ви підвісити невелику гайку, кулька або будь-який інший грузик на довгій тонкій нитці, ви зрозумієте, що представляє собою нитяною маятник. За конструкцією він нагадує найпростіший схил, який використовується в будівництві. Однак маятник на те і маятник, щоб коливатися, а схил обов`язково повинен бути нерухомим.
Відео: Коливання пружинного маятника
Нитяний маятник називають також математичним - це фізична модель осцилятора, тобто системи, що здійснює гармонічні коливання. Правда, осциллятором він буде вважатися лише за певних умов. Фізична реалізація нитяного маятника - малий вантаж, підвішений на довгій тонкій нитки- математична - матеріальне тіло на невагомою нерастяжимой нитки в однорідному полі сил тяжіння.
Земля, точка кріплення нитки, сама нитка, кулька (вантаж) на ній утворюють коливальну систему. Коли система виведена зі стану стійкої рівноваги, з`являється сила, яка повертає її в початкове положення, однак зупиняються коливання не відразу. Період коливань (час, витрачений на відхилення від осі і повернення в початкове положення) нитяного маятника залежить від довжини нитки і не залежить від маси. Чим більше довжина, тим більше період колебанія- чим більше прискорення вільного падіння, тим він менше. Відповідно, на вершині гори період коливання маятника буде більше, ніж біля її підніжжя.
Відео: Маятник рекуперация recupera o de p ndulo
Звичайно, сьогодні реальних сфер, де використовується нитяною маятник, майже не залишилося. Раніше фізичне втілення моделі з успіхом застосовувалося в геологічній розвідці: поклади корисних копалин змінювали показник прискорення вільного падіння, що призводило до збільшення періоду коливання маятника. Найпростіший прилад на його основі дозволяв якщо не зазирнути під землю, то хоча б припустити наявність або відсутність руди або вугілля. Зараз нитяною маятник можна побачити хіба що в руках магів, екстрасенсів і практикуючих гіпнотизерів: з його допомогою довірливим людям демонструють все, що буде потрібно, - від пошкодженого біополя до присутності потойбічних сутностей. Ну, або розгойдуючись на тарзанці або мотузкових гойдалках.
А ще на уроках фізики. Нитяний маятник - одна з перших моделей, з якими знайомляться старшокласники, вивчаючи механічні коливання і хвилі. Створити його може кожен з підручних засобів, а висновки він дозволяє робити дуже цікаві. Так, за умови малої амплітуди, достатньої довжини нерастяжимой нитки (у багато разів більше довжини підвішеного тіла) і її незначної ваги коливання будуть гармонійними, а сам маятник стане осциллятором. На відміну від інших типів маятників, вирішальний вплив на період коливання надають довжина нитяного маятника і прискорення вільного падіння, а маса тіла і амплітуда ролі не грають.
Відео: Фізика глава 1. Амплітуда. частота коливань
Однією з цікавих реалізацій нитяного маятника можна вважати маятник Фуко - модель, яка демонструє добове обертання Землі. Такі моделі встановлені в багатьох містах світу, переважно в наукових університетах.
