Hvordan Mass påvirke en pendel?

En pendel så enkelt som et barn på en swing kan være en fysikk leksjon. Det kan demonstrere grunnleggende begreper som gravitasjon og treghet. Det viser interaksjonen av mange dynamikk fra vekten til tetthet, akselerasjon, tyngdekraft, friksjon og luftmotstand. Mange av disse kreftene samhandle i konflikt i en pendel, noen som virker på andre og noen behersket av de andre.

Masse

Masse kan være en illusorisk idé og vanskelig å skille fra beslektede begreper som vekt, volum og tetthet. Hvor pendelen er opptatt av, massen til pendelen --- eller massen ved enden av pendelen --- kan betraktes utelukkende som dens vekt. En mer teknisk og nøyaktig beskrivelse ville også vurdere sin tetthet.

The Pendulum

Man kan tenke på vekt som den grad til hvilken et objekt er trukket mot midten av jorden ved hjelp av tyngdekraft. Når vekten på en pendel roteres langs radien av pendelen og frigjort, er dens vekt trukket av tyngdekraften, men tyngdekraften blir overvunnet av den mekaniske kraft av pendelen. I stedet for å reise rett mot sentrum av jorden, alvoret og mekaniker beherskelse av pendelen både påvirke vekten, flytte den langs en bue.

The Law of Conservation of Energy

Eksklusive hensynet til luftmotstand og friksjon, tunge gjenstander faller i samme hastighet som lyse objekter. Så er det liten synlig forskjell mellom en tung pendel og en lett ett, men det er forskjeller. Tenk deg full sving av pendelen; og deretter dele den i halvdeler med en vertikal linje. Tyngre pendler vil ha mer rotasjons treghet som de krysser denne imaginære linjen. I denne korte buen, vil det få treghet litt raskere ved å overvinne friksjon og luftmotstand med større letthet. Det vil også avta litt raskere fordi tyngdekraften vil handle på sitt oppsving i forhold til sin vekt. Total, det vil sykle litt raskere, ikke på grunn av vekt, men på grunn av forholdet mellom sin treghet og kreftene som hindrer fremdriften: friksjon og luftmotstand.

rotasjons~~POS=TRUNC Inertia

Til å begynne med lysbuen beveger vekt tilnærmet mot midten av jorden. Når armatur av pendelen når vinkelrett på nivå begynner å klatre vekt. Treghet, i dette tilfellet rotasjonstregheten, overvinner tyngdekraften å føre pendelen oppstigning. Tyngdekraften og rotasjonstreghet komme til likevekt, før pendelen faller igjen i motsatt retning. Høye rotasjons treghet ikke er synlig. Du kan tenke på det som en slags latent eller lagret energi. Hvis det var en kollisjon, kan du se det. For eksempel, hvis du har plassert en blikkboks i sentrum av en 6 oz. pendel og sammenlignet den med en identisk blikkboks i veien for en 24 oz. pendel, kan du lett se større rasjonelle treghet overføringer i boksen i en kollisjon.