Einfaches Pendel gegen zusammengesetztes Pendel
Pendel sind eine Art von Objekten, die periodische Schwingungsbewegungen anzeigen. Das einfache Pendel ist die Grundform des Pendels, mit der wir besser vertraut sind, während das zusammengesetzte Pendel eine erweiterte Form des einfachen Pendels ist. Beide Geräte sind sehr wichtig für das Verständnis von Bereichen wie der klassischen Mechanik, Wellen und Schwingungen und anderen verwandten Bereichen der Physik. In diesem Artikel werden wir diskutieren, was einfaches Pendel und zusammengesetztes Pendel sind, ihre Funktionsweise, die mathematischen Formeln, die die Bewegung von einfachem Pendel und zusammengesetztem Pendel beschreiben, die Anwendungen dieser beiden, die Ähnlichkeiten zwischen einfachem Pendel und zusammengesetztem Pendel und schließlich der Unterschied zwischen einfachem Pendel und zusammengesetztem Pendel.
Einfaches Pendel
Das einfache Pendel besteht aus einem Drehpunkt, einer Schnur und einer Masse. Zur Vereinfachung der Berechnungen wird angenommen, dass die Saite nicht elastisch ist und keine Masse aufweist, und die Luftviskosität auf der Masse ist vernachlässigbar. Die Saite wird geschwenkt und die Masse wird an der Saite aufgehängt, damit sie frei schwingen kann. Die einzigen Kräfte, die auf die Masse wirken, sind die Gravitationskraft und die Spannung der Saite. Die Bewegung eines einfachen Pendels für sehr kleine Winkel soll in Form einfacher harmonischer Schwingungen erfolgen. Die einfache harmonische Bewegung ist definiert als eine Bewegung in Form von a = - (ω ^ 2) x, wobei "a" die Beschleunigung und "x" die Verschiebung vom Gleichgewichtspunkt ist. Der Term ω ist eine Konstante. Eine einfache harmonische Bewegung erfordert eine Rückstellkraft. In diesem Fall ist die Rückstellkraft das konservative Kraftfeld der Gravitation. Die gesamte mechanische Energie des Systems bleibt erhalten. Die Schwingungsperiode ist gegeben durch wobei l die Länge der Saite und g die Gravitationsbeschleunigung ist. Wenn eine Viskosität oder eine andere Dämpfungskraft vorhanden ist, wird das System als gedämpfte Schwingung identifiziert.
Zusammengesetztes Pendel
Das zusammengesetzte Pendel, das auch als physikalisches Pendel bezeichnet wird, ist eine Erweiterung des einfachen Pendels. Das physische Pendel ist jeder starre Körper, der geschwenkt wird, damit er frei schwingen kann. Das zusammengesetzte Pendel hat einen Punkt, der als Schwingungszentrum bezeichnet wird. Dies ist in einem Abstand L vom Drehpunkt angeordnet, wobei L gegeben ist durch L = I / mR; hier ist m die Masse des Pendels, I das Trägheitsmoment über dem Drehpunkt und R der Abstand zum Massenmittelpunkt vom Drehpunkt. Die Schwingungsdauer für das physikalische Pendel ist gegeben durch T = L ist als Gyrationslänge bekannt.
Was ist der Unterschied zwischen einfachen und zusammengesetzten Pendeln?
• Die Periode und damit die Frequenz des einfachen Pendels hängt nur von der Länge der Saite und der Gravitationsbeschleunigung ab. Die Periode und die Frequenz des zusammengesetzten Pendels hängen von der Gyrationslänge, dem Trägheitsmoment und der Masse des Pendels sowie der Gravitationsbeschleunigung ab.
• Das physische Pendel ist das reale Szenario des einfachen Pendels.
