В этой статье объясняется, что такое четыре закона маятника. Таким образом, вы найдете объяснение каждого закона маятника и, кроме того, сможете увидеть, какова формула, обобщающая четыре закона маятника.
Каковы законы маятника?
Законы маятника таковы:
- Закон независимости масс.
- Закон изохронности.
- Закон длин.
- Закон ускорений свободного падения.
Ниже объясняется каждый из четырех законов простого маятника.
Закон независимости масс
Закон независимости массы гласит, что период маятника не зависит от массы, подвешенной на струне.
Следовательно, масса тела, совершающего маятниковое движение, не меняет период колебаний. Таким образом, два маятника разной массы будут иметь одинаковый период, если длины их струн одинаковы.
Закон изохронности
Закон изохронности гласит, что период колебаний маятника не зависит от амплитуды маятника.
Это означает, что период движения маятника не будет больше, если амплитуда маятника будет больше, или, наоборот, период колебаний не будет меньше, если амплитуда маятника будет меньше.
Таким образом, если два маятника имеют одинаковую длину струны, их периоды будут одинаковыми, даже если их амплитуды различны.
закон длин
Закон длины гласит, что период колебаний маятника пропорционален длине его струны. Следовательно, чем длиннее струна маятника, тем больше период его колебаний.
Таким образом, если два маятника имеют струны разной длины, период маятника с большей длиной струны будет больше.
Закон ускорения свободного падения
Закон ускорения свободного падения гласит, что ускорение свободного падения обратно пропорционально периоду колебаний маятника. То есть, чем больше гравитация места, где находится маятник, тем короче период колебаний движения маятника.
Например, если бы мы изучили маятник на поверхности Земли, а затем поместили точно такой же маятник на поверхность Луны, мы бы увидели, что его период будет увеличиваться (колебаться медленнее), поскольку гравитация Луны (1,62 м/с 2 ) меньше силы тяжести Земли (9,81 м/с 2 ).
Золото:
-
– период движения маятника.
-
— длина струны маятника.
-
– ускорение свободного падения, значение которого на Земле составляет 9,81 м/с 2 .
В заключение из предыдущей формулы можно сделать вывод, что период маятника зависит только от длины его струны и ускорения свободного падения.