Jednostavno njihalo vs Složeno njihalo
Klatna su vrsta predmeta koja prikazuje periodična oscilacijska gibanja. Jednostavno njihalo osnovni je oblik njihala, koji nam je poznatiji, dok je složeno njihalo prošireni oblik jednostavnog njihala. Oba su uređaja vrlo važna za razumijevanje područja poput klasične mehanike, valova i vibracija i drugih srodnih područja u fizici. U ovom ćemo članku raspraviti što su jednostavno njihalo i složeno njihalo, njihov rad, matematičke formule koje opisuju kretanje jednostavnog njihala i složenog njihala, primjene ove dvije, sličnosti između jednostavnog njihala i složenog njihala i napokon razlika između jednostavnog njihala i složenog njihala.
Jednostavno njihalo
Jednostavno njihalo sastoji se od osovine, strune i mase. Radi jednostavnosti izračuna, pretpostavlja se da je žica neelastična i ima nultu masu, a viskoznost zraka na masi je zanemariva. Žiča je okrenuta, a masa je obješena za žicu tako da može slobodno oscilirati. Jedine sile koje djeluju na masu su gravitacijska sila i napetost strune. Kaže se da je gibanje jednostavnog njihala za vrlo male kutove u obliku jednostavnih harmonijskih oscilacija. Jednostavno harmonijsko gibanje definirano je kao gibanje koje ima oblik a = - (ω ^ 2) x gdje je "a" ubrzanje, a "x" pomak iz točke ravnoteže. Pojam ω je konstanta. Jednostavno harmonijsko gibanje zahtijeva obnavljajuću silu. U ovom slučaju, sila obnavljanja je konzervativno gravitacijsko polje sile. Ukupna mehanička energija sustava je očuvana. Period oscilacija dat je gdje je l duljina strune, a g gravitacijsko ubrzanje. Ako je prisutna viskoznost ili bilo koja druga sila prigušenja, sustav se prepoznaje kao prigušeno osciliranje.
Složeno njihalo
Složeno njihalo, koje je također poznato i kao fizičko njihalo, produžetak je jednostavnog njihala. Fizičko njihalo je svako kruto tijelo koje je okrenuto tako da može slobodno oscilirati. Složeno njihalo ima točku koja se naziva središte oscilacije. To se postavlja na udaljenost L od osovine, gdje je L dato s L = I / mR; ovdje je m masa njihala, I je moment tromosti nad osovinom, a R je udaljenost do središta mase od osovine. Razdoblje oscilacija za fizičko njihalo dato je s T = L poznato kao duljina vrtnje.
Koja je razlika između jednostavnih i složenih njihala?
• Razdoblje i, prema tome, učestalost jednostavnog njihala ovise samo o duljini žice i gravitacijskom ubrzanju. Period i učestalost složenog njihala ovise o duljini vrtnje, trenutku tromosti i masi njihala, kao i gravitacijskom ubrzanju.
• Fizičko njihalo je stvarni život jednostavnog njihala.
