Sarkaçın Salınım Hızını Ne Etkiler?

Sarkaç, bir ip, tel, metal veya ileri geri sallanan başka bir malzeme üzerinde asılı duran bir ağırlıktan oluşan basit bir cihazdır. Sarkaçlar dede saatlerinde ve benzerlerinde zaman tutmak için kullanılmıştır. Sarkaçın salınım hızını neyin etkilediğini bilimsel ilkeler yönetir. Bu ilkeler, bir sarkacın özelliklerine dayanarak nasıl davranacağını tahmin eder.

TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)

Yerçekimi kuvvetleri, sarkacın kütlesi, kolun uzunluğu, sürtünme ve hava direncinin tümü salınım hızını etkiler.

Bir sarkaç geri çekin ve bırakın. Sarkaçın kendi başına ileri geri sallanmasına izin verebilir veya bir saat durumunda, dişlilerden güç almasını sağlayabilirsiniz. Her iki durumda da periyodik hareket ilkesi sarkacı etkiler. Yerçekimi kuvveti, sallanırken ağırlığı veya bob'u aşağı çeker. Sarkaç, düşen bir cisim gibi hareket eder, sabit bir hızla hareket merkezine doğru hareket eder ve sonra geri döner.

Sarkaçın salınım hızı veya frekansı, uzunluğuna göre belirlenir. Sarkaç ne kadar uzun olursa, tel, metal çubuk veya tel olsun, sarkaç o kadar yavaş sallanır. Tersine, sarkaç ne kadar kısa olursa, salınım hızı o kadar hızlı olur. Bu, tasarımın türü ne olursa olsun her zaman çalışacak mutlak bir ilkeyi temsil eder. Uzun sarkaçlı dede saatlerinde veya daha kısa olan saatlerde, salınım hızı sarkacın uzunluğuna bağlıdır.

Genlik, salınım açısını veya sarkacın ne kadar geriye sallandığını ifade eder. Dinlenme sarkaç 0 derecelik bir açıya sahiptir; dinlenme ve yere paralel arasında yarıya kadar geri çekin ve 45 derecelik bir açınız var. Bir sarkaç başlatın ve genliği siz belirleyin. Farklı başlangıç ​​noktaları ile deney yapın ve genliğin salınım hızını etkilemediğini keşfedin. Sarkacın başlangıç ​​noktasına dönmesi aynı süreyi alacaktır. Bir istisna, bir saat veya başka herhangi bir cihaz için herhangi bir makul salınımın ötesinde, çok büyük bir açı içerir. Bu durumda, sarkaç daha hızlı gittiği için salınım hızı etkilenecektir.

Salınım hızını etkilemeyen bir faktör, bobun ağırlığıdır. Sarkaç üzerindeki ağırlığı artırın ve yerçekimi sadece daha fazla çekerek ekstra ağırlığı dengeleyin. School for Champions'ın belirttiği gibi, düşen herhangi bir nesne üzerindeki yerçekimi kuvveti, nesnenin kütlesi ne olursa olsun aynıdır.

Gerçek dünyadaki bir uygulamada hava direnci salınım hızını etkiler. Her salıncak bu dirençle karşılaşır ve salınımı yavaşlatır, ancak bir salıncakta fark edilmek yeterli olmayabilir. Sürtünme de salınımı yavaşlatır. Sarkaç, ilk serbest bırakmadan itibaren atalete dayalı olarak sallanıyorsa, sonunda duracaktır.

Bir sarkacın salınım hızı, başka bir sarkacın yakınına yerleştirildiğinde ayarlanır. Bu fenomene sempatik titreşim denir. Sarkaçlar hareketi ve enerjiyi ileri geri iletir. Bu transfer sonunda bir sarkacın salınım hızının diğer sarkacınkiyle aynı olmasına neden olacaktır.