एक पेंडुलम की स्विंग दर को क्या प्रभावित करता है?

एक पेंडुलम एक साधारण उपकरण है जो एक तार, तार, धातु या अन्य सामग्री पर निलंबित वजन से बना होता है जो आगे और पीछे झूलता है। पेंडुलम का इस्तेमाल दादाजी की घड़ियों में और समय रखने के लिए किया जाता रहा है। वैज्ञानिक सिद्धांत पेंडुलम की स्विंग दर को प्रभावित करते हैं। ये सिद्धांत भविष्यवाणी करते हैं कि एक पेंडुलम अपनी विशेषताओं के आधार पर कैसे व्यवहार करता है।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

गुरुत्वाकर्षण बल, लोलक का द्रव्यमान, भुजा की लंबाई, घर्षण और वायु प्रतिरोध सभी स्विंग दर को प्रभावित करते हैं।

एक लोलक को पीछे खींचकर छोड़ दें। आप पेंडुलम को अपने आप आगे और पीछे घुमाने दे सकते हैं, या घड़ी के मामले में, इसे गियर द्वारा संचालित कर सकते हैं। किसी भी तरह से आवर्त गति का सिद्धांत लोलक को प्रभावित करता है। गुरुत्वाकर्षण बल वजन, या बॉब को नीचे की ओर खींचता है क्योंकि यह झूलता है। लोलक एक गिरते हुए पिंड की तरह कार्य करता है, स्थिर गति से गति के केंद्र की ओर बढ़ता है और फिर वापस आ जाता है।

पेंडुलम की स्विंग दर, या आवृत्ति, इसकी लंबाई से निर्धारित होती है। पेंडुलम जितना लंबा होता है, चाहे वह एक स्ट्रिंग, धातु की छड़ या तार हो, पेंडुलम धीमा हो जाता है। इसके विपरीत, पेंडुलम जितना छोटा होगा, स्विंग दर उतनी ही तेज होगी। यह एक पूर्ण सिद्धांत का प्रतिनिधित्व करता है जो हमेशा काम करेगा चाहे डिजाइन का कोई भी प्रकार हो। लंबे पेंडुलम वाली दादाजी घड़ियों पर या छोटी वाली घड़ियों पर, स्विंग दर पेंडुलम की लंबाई पर निर्भर करती है।

आयाम स्विंग के कोण को संदर्भित करता है, या पेंडुलम कितनी दूर स्विंग करता है। एक आराम करने वाले पेंडुलम का कोण 0 डिग्री होता है; आराम और जमीन के समानांतर के बीच इसे आधा पीछे खींचें और आपके पास 45 डिग्री का कोण है। एक पेंडुलम शुरू करें और आप आयाम निर्धारित करें। विभिन्न प्रारंभिक बिंदुओं के साथ प्रयोग करें और आप पाएंगे कि आयाम स्विंग दर को प्रभावित नहीं करता है। पेंडुलम को अपने शुरुआती बिंदु पर लौटने में उतना ही समय लगेगा। एक अपवाद में एक बहुत बड़ा कोण शामिल है, एक घड़ी या किसी अन्य उपकरण के लिए किसी भी उचित स्विंग से परे। उस स्थिति में स्विंग दर प्रभावित होगी क्योंकि पेंडुलम तेजी से आगे बढ़ता है।

एक कारक जो स्विंग दर को प्रभावित नहीं करता है वह है बॉब का वजन। पेंडुलम पर वजन बढ़ाएं और गुरुत्वाकर्षण अतिरिक्त वजन को शाम को बाहर निकालता है। जैसा कि स्कूल फॉर चैंपियंस बताते हैं, किसी भी गिरती वस्तु पर गुरुत्वाकर्षण बल वही होता है, चाहे वस्तु का द्रव्यमान कितना भी हो।

एक वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोग में वायु प्रतिरोध स्विंग दर को प्रभावित करता है। प्रत्येक स्विंग उस प्रतिरोध का सामना करती है और यह स्विंग को धीमा कर देती है, हालांकि यह एक स्विंग के दौरान ध्यान देने योग्य नहीं हो सकता है। घर्षण भी स्विंग को धीमा कर देता है। यदि प्रारंभिक रिलीज से जड़ता के आधार पर पेंडुलम झूल रहा है तो अंततः यह रुक जाएगा।

एक पेंडुलम की स्विंग दर दूसरे पेंडुलम के करीब होने पर समायोजित हो जाती है। इस घटना को सहानुभूति कंपन कहा जाता है। पेंडुलम गति और ऊर्जा को आगे-पीछे करते हैं। यह स्थानांतरण अंततः एक पेंडुलम की स्विंग दर दूसरे पेंडुलम के समान होने का कारण बनेगा।