Pendel on lihtne seade, mis koosneb nöörile, traadile, metallile või muule edasi-tagasi kiikuvale materjalile riputatud raskusest. Pendleid on aja hoidmiseks kasutatud vanaisa kellades jms. Teaduslikud põhimõtted reguleerivad seda, mis mõjutab pendli liikumiskiirust. Need põhimõtted ennustavad pendli käitumist selle tunnuste põhjal.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Raskusjõud, pendli mass, käe pikkus, hõõrdumine ja õhutakistus mõjutavad kõik kiigekiirust.
Liikumine
Tõmmake pendel tagasi ja vabastage see. Võite lasta pendlil iseseisvalt edasi-tagasi õõtsuda või kella korral lasta see hammasrataste jõul liikuda. Mõlemal juhul mõjutab perioodilise liikumise põhimõte pendlit. Raskusjõud tõmbab raskuse ehk bobi kõikumisel alla. Pendel toimib nagu langev keha, liikudes ühtlase kiirusega liikumiskeskme poole ja naastes seejärel.
Pikkus
Pendli kiigekiirus ehk sagedus määratakse selle pikkuse järgi. Mida pikem on pendel, olgu see nöör, metallvarda või traat, seda aeglasemalt pendel kõigub. Vastupidi, mida lühem on pendel, seda kiirem on kiigekiirus. See on absoluutne põhimõte, mis töötab alati olenemata disaini tüübist. Vanaisa kelladel, millel on pikad pendlid, või lühemate kellade puhul, sõltub kiikumise määr pendli pikkusest.
Amplituud
Amplituud viitab kiigenurgale ehk sellele, kui kaugele pendel tagasi pöörleb. Puhkependli nurk on 0 kraadi; tõmmake see puhkamise ja maapinnaga paralleelselt pooleks tagasi ja teil on 45-kraadine nurk. Käivitage pendel ja määrate amplituudi. Katsetage erinevate lähtepunktidega ja avastate, et amplituud ei mõjuta kiigekiirust. Lähtepunkti naasmiseks kulub pendlil sama palju aega. Üks erand hõlmab väga suurt nurka, üks kaugemale mõistlikust kella või mõne muu seadme kiigest. Sellisel juhul mõjutab pendli kiiremini liikumise kiirust.
Mass
Üks tegur, mis kiigekiirust ei mõjuta, on bobi kaal. Suurendage pendli raskust ja raskusjõud tõmbab lihtsalt tugevamalt, ühtlustades lisaraskust. Nagu juhib School for Champions, on raskusjõud langeva objekti suhtes sama, olenemata objekti massist.
Õhutakistus / hõõrdumine
Reaalses rakenduses mõjutab õhutakistus kiigekiirust. Iga kiik kohtab seda vastupanu ja see aeglustab kiike, kuigi see ei pruugi olla piisav, et olla ühe kiige ajal märgatav. Hõõrdumine pidurdab ka kiike. Kui pendel kõigub inertsist lähtudes algsest vabastamisest, siis see lõpuks peatub.
Sümpaatiline vibratsioon
Pendli kiigekiirus kohandub teise pendli vahetusse lähedusse asetamisel. Seda nähtust nimetatakse sümpaatiliseks vibratsiooniks. Pendlid läbivad liikumist ja energiat edasi-tagasi. See ülekanne põhjustab lõpuks ühe pendli kiigekiiruse identse teise pendli pöörlemiskiirusega.
