I pendoli sono dispositivi relativamente semplici e sono stati studiati fin dal XVII secolo. Lo scienziato italiano Galileo Galilei iniziò gli esperimenti con i pendoli all'inizio del 1600 e il primo orologio a pendolo fu inventato nel 1656 dallo scienziato olandese Christiaan Huygens. Da quei primi giorni, i pendoli hanno continuato ad avere un ruolo fondamentale nella costruzione di macchine più complesse, oltre a contribuire alla moderna comprensione della fisica.
Principi di movimento
Un pendolo è composto da un peso, chiamato bob, appeso a un punto fisso. Quando il pendolo viene attivato, o tirato in una qualsiasi direzione, mostra un principio di moto chiamato inerzia, che è la prima legge del moto di Newton. Afferma che un corpo in quiete rimane in quiete e un corpo in movimento rimane in movimento, a meno che non venga azionato da una forza esterna. I pendoli forniscono la prova della prima legge del moto di Newton.
Cronometraggio
Poco dopo che Galileo iniziò a studiare formalmente le proprietà dei pendoli, descrisse le sue osservazioni in una lettera a un amico. La lettera di Galileo descriveva la sua scoperta che il tempo impiegato da un pendolo per oscillare avanti e indietro rimaneva costante. Più tardi, Santorio iniziò a usare un pendolo per misurare il polso di un paziente. Nello stesso secolo della scoperta di Galileo, i pendoli cominciarono ad essere usati in sostituzione di meccanismi inaffidabili che alimentavano gli orologi.
Misurare gli effetti della gravità
Galileo usava un pendolo per effettuare le sue misurazioni sugli effetti della gravità. Ha osservato che la ragione per cui il pendolo si sposta indietro verso la posizione di riposo è a causa della forza di gravità che tira il peso verso il basso. Usando la matematica e il fatto che il pendolo oscilla a una velocità costante, Galileo è stato in grado di determinare gli effetti approssimativi della forza di gravità. Questi primi esperimenti e l'uso dei pendoli consentono agli scienziati di calcolare la forma della Terra.
La prova che la Terra gira
Gli scienziati hanno postulato che la terra sia un globo rotante che ruota per migliaia di anni. Tuttavia, fu solo nel 1851, 200 anni dopo che Galileo iniziò i suoi esperimenti, che un altro scienziato fu in grado di dimostrare che la Terra gira. Foucault, un fisico francese, ha usato un pendolo per dimostrare non solo che la Terra gira, ma anche che ci vogliono 24 ore per farlo. Le dimostrazioni di Foucault mostrano un pendolo che sembra ruotare. In realtà, il pendolo impostato rende impossibile la rotazione, il che significa che è il pavimento sotto il pendolo che ruota.