Vsebina
Nihalo je preprosta naprava, sestavljena iz teže, obešene na vrvici, žici, kovini ali drugem materialu, ki niha naprej in nazaj. Nihala so bila uporabljena v dedovih urah in podobno, da bi ohranili čas. Znanstvena načela urejajo vpliv nihala nihala. Ta načela napovedujejo, kako se nihalo obnaša glede na njegove lastnosti.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Teža gravitacije, masa nihala, dolžina roke, trenje in zračni upor vplivajo na hitrost nihanja.
Gibanje
Nihalo povlecite nazaj in ga sprostite. Nihalo lahko pustite, da se samostojno zasuka naprej ali nazaj, ali v primeru ure, ko se zamahuje z gonilom. Kakor koli že, načelo periodičnega gibanja vpliva na nihalo. Sila gravitacije vleče težo ali bob navzdol, ko se niha. Nihalo deluje kot padajoče telo, se giblje proti središču gibanja z enakomerno hitrostjo in se nato vrača.
Dolžina
Nihaj nihanja ali pogostost nihala se določi z njegovo dolžino. Daljše nihalo, pa naj bo to vrvica, kovinska palica ali žica, počasneje nihalo niha. Obratno, krajše je nihalo, hitreje je nihaj. To predstavlja absolutno načelo, ki bo vedno delovalo ne glede na vrsto zasnove. Pri dedečnih urah z dolgimi nihali ali na urah s krajšimi je nihajna hitrost odvisna od dolžine nihala.
Amplituda
Amplituda se nanaša na kot zamaha ali kako daleč nazaj nihalo niha. Nihalo v mirovanju ima kot 0 stopinj; povlecite ga na polovico med počivanjem in vzporedno s tlemi in imate kot pod kotom 45 stopinj. Zaženite nihalo in določite amplitudo. Eksperimentirajte z različnimi izhodišči in ugotovili boste, da amplituda ne vpliva na hitrost nihanja. Nihalo bo trajalo enako toliko časa, da se vrne na izhodišče. Ena izjema vključuje zelo velik kot, tisti, ki presega kakršno koli nihanje ure ali katere koli druge naprave. V tem primeru bo vplivala hitrost nihanja, saj nihalo hitreje mine.
Maša
Eden od dejavnikov, ki ne vpliva na hitrost nihanja, je teža Bob. Povečajte težo nihala in gravitacija samo potegne močneje, zvečer odvečno težo. Kot poudarja School for Champions, je sila teže na kateri koli padajoči predmet enaka, ne glede na to, kakšna je masa predmetov.
Zračni upor / trenje
V resnični uporabi zračni upor vpliva na hitrost nihanja. Vsak zamah naleti na ta upor in upočasni zamah, čeprav morda ni dovolj, da bi bil opazen med enim zamahom. Trenje tudi upočasni zamah. Če nihalo niha po osnovi vztrajnosti od začetne sprostitve, se sčasoma ustavi.
Simpatična vibracija
Nihanje nihala nihala se prilagodi, če ga postavimo v bližino drugega nihala. Ta pojav imenujemo simpatična vibracija. Nihala prenašajo gibanje in energijo naprej in nazaj. Zaradi tega prenosa bo nihaj enega nihala enak kot v drugem nihalu.