Kyvadlo, odvozené z latinského slova „pendulus“, což znamená „visící“, je těleso, které visí z pevného bodu, který se při vytažení a uvolnění houpá sem a tam. Jedná se o první přímý vizuální důkaz, který demonstruje rotaci Země, která není založena na pozorování kruhu hvězd na obloze. Téměř každé významné vědecké muzeum má kyvadlo, které můžete vidět v pohybu.
Dějiny
Italský fyzik a astronom Galileo Galilei objevil princip oscilačního pohybu kyvadla. Kyvadlo objevil v roce 1581. Ve svých experimentech Galilei prokázal, že čas potřebný pro pohyb kyvadla dané délky tam a zpět zůstává stejný, i když jeho oblouk nebo amplituda klesá. Prostřednictvím kyvadla Galilei objevil izochronismy, nejdůležitější vlastnosti kyvadla, díky nimž jsou užitečné při měření času.
Síly kyvadla
Kyvadla působí na různé síly. Setrvačnost kyvadla - odpor fyzického objektu - je to, co dělá kyvadlo kyvné rovně a nahoru. Gravitační síla dolů, což je síla, která způsobí, že se dva objekty přitáhnou k sobě, táhne kyvadlo rovně dozadu. Další síla, odpor vzduchu, který určuje rychlost kyvadla, způsobí, že se kyvadlo houpá v kratších obloucích.
Jak kyvadla fungují
Takzvané jednoduché kyvadlo se skládá z hmoty neboli závaží známého jako bob, visícího na provázku nebo kabelu určité délky a upevněného v otočném bodě. Po posunutí ze své výchozí polohy do počátečního úhlu a uvolnění se kyvadlo periodicky pohybuje volně tam a zpět. Všechna jednoduchá kyvadla by měla mít stejnou periodu, což je doba pro jeden úplný cyklus levého a pravého houpání, bez ohledu na jejich počáteční úhel.
Účel
Mezi různé druhy kyvadel patří bifilní kyvadlo, Foucaultovo kyvadlo a torzní kyvadlo. K zaznamenávání nepravidelné rotace Země a také k detekci zemětřesení bylo použito bifilární kyvadlo. Foucaultovo kyvadlo, které vynalezl francouzský fyzik Leon Foucault, slouží k demonstraci rotace Země. Torzní kyvadlo, i když to není striktně kyvadlo, protože nekolísá kvůli gravitační síle, se často používá pro účely udržování času, jako je regulace pohybu hodin.