Ποιος είναι ο σκοπός του εκκρεμούς;

Ένα εκκρεμές, που προέρχεται από τη λατινική λέξη "pendulus," που σημαίνει "κρέμεται", είναι ένα σώμα που κρέμεται από ένα σταθερό σημείο το οποίο, όταν τραβιέται προς τα πίσω και απελευθερώνεται, περιστρέφεται μπρος-πίσω. Είναι η πρώτη άμεση οπτική ένδειξη που δείχνει την περιστροφή της γης που δεν βασίζεται στην παρατήρηση των αστεριών στον κύκλο στον ουρανό. Σχεδόν κάθε μεγάλο επιστημονικό μουσείο έχει ένα εκκρεμές που μπορείτε να δείτε σε κίνηση.

Ο Ιταλός φυσικός και αστρονόμος Galileo Galilei ανακάλυψε την αρχή της ταλαντωμένης κίνησης του εκκρεμούς. Ανακάλυψε το εκκρεμές το 1581. Στα πειράματά του, ο Γαλιλαίος διαπίστωσε ότι ο χρόνος που απαιτείται για την κίνηση εμπρός και πίσω ενός εκκρεμούς ενός δεδομένου μήκους παραμένει ο ίδιος ακόμη και αν το τόξο ή το πλάτος του μειωθεί. Μέσω του εκκρεμούς, οι Γαλιλαίοι ανακάλυψαν ισοχρονισμούς, τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά του εκκρεμούς, τα οποία τα καθιστούν χρήσιμα στη μέτρηση του χρόνου.

Τα εκκρεμή δρουν σε διαφορετικές δυνάμεις. Η αδράνεια του εκκρεμούς - η αντίσταση ενός φυσικού αντικειμένου - είναι αυτό που κάνει το εκκρεμές να αιωρείται ευθεία προς τα πάνω και προς τα πάνω. Η προς τα κάτω δύναμη βαρύτητας, που είναι η δύναμη που προκαλεί την έλξη δύο αντικειμένων μεταξύ τους, είναι αυτή που τραβά το εκκρεμές ευθεία πίσω. Μια άλλη δύναμη, η αντίσταση του αέρα, η οποία καθορίζει την ταχύτητα του εκκρεμούς, κάνει ένα εκκρεμές να ταλαντεύεται σε μικρότερα τόξα.

Ένα λεγόμενο απλό εκκρεμές αποτελείται από μια μάζα, ή βάρος που είναι γνωστό ως βαρίδι, που κρέμεται από ένα κορδόνι, ή ένα καλώδιο, ενός συγκεκριμένου μήκους και στερεώνεται σε ένα περιστρεφόμενο σημείο. Όταν μετατοπίζεται από την αρχική του θέση σε μια αρχική γωνία και απελευθερώνεται, το εκκρεμές περιστρέφεται ελεύθερα εμπρός και πίσω με περιοδική κίνηση. Όλα τα απλά εκκρεμή πρέπει να έχουν την ίδια περίοδο, δηλαδή την ώρα για έναν πλήρη κύκλο αριστεράς και δεξιάς ταλάντευσης, ανεξάρτητα από την αρχική τους γωνία.

Διαφορετικά είδη εκκρεμών περιλαμβάνουν το διπλό εκκρεμές, το εκκρεμές Foucault και το εκκρεμές στρέψης. Χρησιμοποιήθηκε ένα διπλό εκκρεμές για την καταγραφή της ακανόνιστης περιστροφής της γης καθώς και για την ανίχνευση σεισμών. Το εκκρεμές Foucault, το οποίο εφευρέθηκε ο Γάλλος φυσικός Leon Foucault, χρησιμοποιείται για να δείξει την περιστροφή της γης. Ένα εκκρεμές στρέψης, αν και δεν είναι αυστηρά εκκρεμές επειδή δεν ταλαντεύεται λόγω της δύναμης της βαρύτητας, χρησιμοποιείται συχνά για σκοπούς διατήρησης του χρόνου, όπως η ρύθμιση της κίνησης των ρολογιών.