Wahadło to ciało wykonujące wahania (drgania) wokół nieruchomego punktu w polu siły ciężkości.
Wahadło proste (matematyczne) to wyidealizowane ciało o masie punktowej, zawieszone na cienkiej, nieważkiej i nierozciągliwej nici. Gdy wytrącimy je z równowagi zaczyna się wahać w płaszczyźnie pionowej pod wpływem siły ciężkości. Oprócz siły ciężkości na ciało będzie działać siła reakcji nici, pomijalne są inne siły (np. siła oporów ruchu).
m – masa wahadła
l – długość wahadła
\(F_g\)– siła grawitacji
\(F_n\) – siła powodująca naciąg nici
\(F_S\) – siła powodująca ruch wahadła
\(F_g=F_n+F_S\)
Okres drgań wahadła matematycznego: \(T=2\pi\sqrt\frac{l}{g}\)
Wahadło fizyczne to dowolna bryła sztywna mogąca obracać wokół osi nie przechodzącej przez środek ciężkości tej bryły.
Środek masy S zlokalizowany jest w odległości h od punktu zawieszenia.
Okres drgań wahadła fizycznego: \(T= 2\pi\sqrt\frac{I}{mgl}\), gdzie I – moment bezwładności, m – masa wahadła fizycznego, g – przyspieszenie grawitacyjne, l – długość wahadła
Wahadło sprężynowe jest to ciało zawieszone na sprężynie, które może wykonywać drgania swobodne pod wpływem działającej na ciało sprężyny
Sprężyna działa na ciało siłą proporcjonalną do jej rozciągnięcia i przeciwnie skierowaną: \(F=-kx\) , gdzie:
x – wychylenie ciała drgającego na sprężynie
k – stała sprężystości
Okres drgań wahadła sprężynowego \(T=2\pi\sqrt\frac{m}{k}\) , gdzie m – masa zawieszona na sprężynie, k – stałą sprężystości.
Wahadło Wasze opinie