İçerik
Bir sarkaç, bir ip, tel, metal veya ileri geri sallanan başka bir malzemeye asılmış bir ağırlıktan oluşan basit bir cihazdır. Sarkaçlar, büyükbabam saatlerinde ve zaman ayırmada benzer şekilde kullanılmıştır. Sarkaçın salınım hızını neyin etkilediğini bilimsel prensipler yönetir. Bu ilkeler, bir sarkaçın özelliklerine göre nasıl davranacağını tahmin eder.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Yerçekimi kuvvetleri, sarkacın kütlesi, kol uzunluğu, sürtünme ve hava direnci, salınım hızını etkiler.
Hareket
Bir sarkaç geri çekin ve bırakın. Sarkaçın kendi kendine ileri geri sallanmasına ya da bir saat durumunda dişlilerden güç almasına izin verebilirsiniz. Her iki durumda da periyodik hareket ilkesi sarkaçı etkiler. Yerçekimi kuvveti ağırlığı veya bob'u sallandıkça aşağı çeker. Sarkaç düşen bir cisim gibi hareket eder, sabit bir hızda hareket merkezine doğru hareket eder ve sonra geri döner.
uzunluk
Sarkacın salınım hızı veya sıklığı, uzunluğuna göre belirlenir. Sarkaç ne kadar uzun olursa, o bir tel, metal çubuk veya tel olsun, sarkaç o kadar yavaş sallanır. Tersine, sarkaç ne kadar kısaysa dönme hızı o kadar hızlı olur. Bu, tasarımın türü ne olursa olsun her zaman işe yarayacak mutlak bir prensibi temsil eder. Büyük sarkaçlı saatler ve uzun sarkaçlı saatler için sallanma hızı sarkaçların uzunluğuna bağlıdır.
Genlik
Genlik, dönme açısını veya sarkacın ne kadar geriye sallandığını belirtir. Bir dinlenme sarkaç, 0 derecelik bir açıya sahiptir; dinlenme ve yere paralel arasında yarıya kadar geri çekin ve 45 derecelik bir açıya sahipsiniz. Bir sarkaç başlatın ve genliğini siz belirleyin. Farklı başlangıç noktalarıyla denemeler yapın ve genliğin salınım hızını etkilemediğini keşfedersiniz. Sarkaçın başlangıç noktasına geri dönmesi için aynı süre gerekir. İstisnalardan biri, bir saat ya da başka herhangi bir cihaz için makul herhangi bir dönüşün ötesinde, çok büyük bir açı içerir. Bu durumda, sarkaç daha hızlı ilerledikçe salınım hızı etkilenecektir.
kitle
Salınım hızını etkilemeyen bir faktör bobun ağırlığıdır. Sarkacın ağırlığını arttırın ve yerçekimi sadece daha da sertleşir, ekstra ağırlıktan dışarı çıkar. Şampiyonlar Okulu'nun işaret ettiği gibi, nesnelerin kütlesi ne olursa olsun, düşen nesnelerdeki yerçekimi aynıdır.
Hava direnci / sürtünme
Gerçek dünyadaki bir uygulamada hava direnci salınım hızını etkiler. Her bir salınım bu dirençle karşılaşır ve salınmayı yavaşlatır, ancak bir dönüş sırasında farkedilmesi yeterli olmayabilir. Sürtünme aynı zamanda dönüşü yavaşlatır. Eğer sarkaç, ilk yayından gelen atalete göre sallanıyorsa, sonunda durur.
Tel titreşimi
Bir sarkaç salınım hızı, başka bir sarkaçın yakınına yerleştirildiğinde ayarlanır. Bu olguya sempatik titreşim denir. Sarkaçlar, hareketi ve enerjiyi ileri geri iletir. Bu aktarım sonunda bir sarkaçın salınım hızının diğer sarkaçla aynı olmasına neden olacaktır.