學習擺 - 如何找到一個單擺擺動週期

該品種是我們周圍的振盪過程，與其說是令人吃驚的 - 而且有一些不變動？ 幾乎沒有，因為即使是相當不可移動的物體，說石，這是千百年來依然，依然振盪過程 - 白天週期性升溫，越來越多，並在夜間冷卻和收縮。 和最近的例子 - 樹木和樹枝 - 不知疲倦地為他所有的生活。 但隨後 - 石材，木材。 如果您只是風的壓力範圍從100層的建築？ 據了解，例如，頂部Ostankinskaya塔是在5-12米偏轉來回，以及比沒有擺500米高，而且盡可能遠離溫差大小相似施工增加？ 這是可能的分類和機器和機制塔的振動。 試想，在你駕駛飛機連續變化。 不要改變你的想法飛？ 這是沒有必要的，因為波動 - 是我們周圍的世界的本質，我們不能擺脫他們 - 他們只能加以考慮和應用“好”。

像往常一樣，知識的最複雜的地區（他們只是不發生）的研究首先介紹一個簡單的模型。 而且還有一個比擺更簡單，更容易理解振盪過程的感知模型。 正是在這裡，在物理學研究中，我們第一次聽到這句話的神秘 - “單擺振動的週期。” 擺 - 是螺紋和負載。 而這是什麼這樣一個特殊的鐘擺 - 數學？ 一個非常簡單的，這個鐘擺預計該線程不具有非可擴展的重量和 材料點 的影響下振動 嚴重性。 事實是，通常情況下，考慮到處理，例如，振動不能完全充分考慮物理特性，如重量，彈性等 在實驗中所有的參與者。 與此同時，它們中的一些在這個過程中的影響是微不足道的。 例如，先驗可以理解的是在某些條件下的擺錘重量和彈性紗線對數學擺的振盪週期沒有明顯的影響小到可以忽略，所以它們的影響被排除在考慮之外。

測定 振盪週期 擺的，如果不是最簡單的鮮為人知的是：週期-在此期間，需要將一個完整的振盪的時間。 讓我們做一個標記貨物的運動的極端點之一。 現在每一個時間點被關閉，使得完整的計數振盪數和注意的，比如說，100振動的時間。 確定一個週期的持續時間是一個單元。 我們進行這項實驗的振盪在下列情況下，擺的一個平面：

- 不同的初始振幅;

- 不同的負載重量。

我們會得到第一眼驚艷的效果：在所有情況下，單擺振動週期保持不變。 換句話說，振幅和材料的點上段的持續時間的初始質量不施加影響。 對於進一步的討論僅僅是一個缺點 - 因為 驅動變化時負載的高度，再沿路徑變量，這是不方便的計算的恢復力。 略欺騙-推擺也沿橫向方向-它開始描述一個圓錐形表面，旋轉的週期T保持不變，速度 沿圓周運動 N -恆定 圓周上， 沿著該移動的貨物S =2πR，沿半徑指向的回复力。

然後我們計算單擺的振動週期：

T = S / V =2πR/ v的

如果線程升顯著更多的貨物的尺寸（至少15-20次），和傾斜的螺紋角的長度小（振幅小），我們可以假設，恢復力P等於向心力F：
P = F = M * V * V / R

在另一方面，恢復力和時間的轉動慣量負載相等，然後

P * L = R *（M * G），這意味著考慮到P = F時，下面的等式：R *米*克/升= M * V * V / R

不難發現，擺的速度：V = R *√g/升。

現在還記得這一期間的第一個表達和替代速度值：

T =2πR/ R *√g/升

在最終的形式變換公式期間瑣碎數學擺錘振盪後如下：

T = 2π√升/克

現在負載和振幅的重量的振盪週期的獨立性先前實驗獲得的結果被證實的分析性形式似乎並沒有如此“驚人”，因為他們說，按要求。

別的不說，治療為數學擺的振盪週期後的表情，你可以看到一個很好的機會來測量重力的加速度。 它足以在地球的任何點來組裝參考擺錘，並測量其振盪的週期。 因此，非常意外，一個簡單而直接擺給了我們一個很好的機會來研究地殼的密度分佈，最多搜索地球礦藏。 但是，這是另一回事。