Diferența dintre pendulul simplu și pendulul compus

Diferența principală - Pendulul simplu vs. pendulul compus

A pendulă constă dintr-un obiect suspendat de-a lungul unei axe, astfel încât să se poată mișca în mod liber înainte și înapoi. În funcție de forma pendulului, un pendul ar putea fi clasificat drept a pendul simplu sau a pendul compus (pendul fizic). principala diferență între pendulul simplu și pendulul compus este asta, într-un pendul simplu, distanța dintre centrul de greutate al corpului suspendat și axa de suspendare este mare în comparație cu dimensiunile corpului suspendat întrucât, într-un pendul compus, dimensiunile corpului suspendat sunt comparabile cu distanța dintre centrul de greutate al corpului și axa de suspendare. Nu există o definiție clară pentru a face diferența între un pendul simplu și un pendul compus, deci aceasta este o distincție destul de calitativă.

Ce este un pendul simplu

Așa cum am menționat mai devreme, într-un pendul simplu, dimensiunile obiectului în suspensie sunt semnificativ mai mici decât distanța de la centrul de greutate al obiectului la axa suspensiei. Acest lucru ne permite să tratăm masa ca și cum ar fi un singur punct. De asemenea, presupunem că "șirul" suspendă corpul este inelastic și fără masă. Figura de mai jos ilustrează un pendul simplu:

Un pendul simplu

Luăm lungimea  pentru a fi distanța de la axa de suspendare la centrul de greutate al corpului (corpul în mișcare într-un pendul simplu este adesea numit "bob"). Apoi, dacă lăsăm bob-ul să oscileze înapoi și înapoi cu a mic unghi  , atunci putem arăta că organismul va oscila cu o perioadă  dat de:

Notă: perioadă este timpul pe care corpul îl ia pentru a completa o singură leagăn.  este accelerația datorată gravitației, cu .

Ce este un pendul compus

Într-un pendul compus, distanța dintre centrul de greutate al corpului oscilant și axa de suspendare este comparabilă cu dimensiunile corpului. Figura de mai jos ilustrează un pendul compus:

Un pendul compus

Corpul este suspendat în partea de sus. Aici, punctul marcat cu un punct este centrul de greutate și lungimea  este distanța dintre centrul de greutate și axa suspensiei. Pentru un pendul compus care oscilează cu un unghi mic, se poate arăta că perioada  cu care oscilează este dat de:

Aici,  este momentul inerției corpului în jurul axei de rotație.  se referă la masa corpului.

Diferența dintre pendulul simplu și pendulul compus

Descriere

În a pendul simplu, masa oscilantă are dimensiuni mult mai mici decât distanța dintre axa suspensiei și centrul de greutate.

În a pendul compus, masa oscilantă are dimensiuni comparabile cu distanța dintre axa suspensiei și centrul său de greutate.

Determinarea perioadei

În a pendul simplu, singura proprietate fizică a pendulului care îi afectează perioada este lungimea sa. Masa obiectului nu afectează perioada.

În a pendul compus, masa obiectului și modul în care masa este distribuită atât joacă un rol în determinarea perioadei.

Image Courtesy

"Pendulul simplu" de F = q (E + v ^ B) (Muncă proprie) [CC BY-SA 3.0], prin Wikimedia Commons

"Pendulul fizic (diagrama etichetată)" de Malak, Michael (Activitate proprie) [Public Domain], prin Wikimedia Commons