Forskjellen mellom enkel pendel og sammensatt pendel

Hovedforskjell - Enkelt Pendulum vs Forbindelse Pendel

EN pendel består av et objekt som er suspendert langs en akse, slik at det er i stand til å bevege seg frem og tilbake fritt. Avhengig av pendelens form kunne en pendel klassifiseres som en enkel pendel eller a sammensatt pendel (fysisk pendel). De hovedforskjell mellom enkel pendel og sammensatt pendel er det, i en enkel pendel er avstanden mellom tyngdepunktet av den suspenderte kropp og suspensjonsaksen stor sammenlignet med dimensjonene av den opphengte kropp mens, i en sammensatt pendel er dimensjonene til den suspenderte kroppen sammenlignbare med avstanden mellom kroppens tyngdepunkt og suspensjonsaksen. Det er ingen klar definisjon for å skille mellom en enkel pendel og en sammensatt pendel, men dette er en ganske kvalitativ forskjell.

Hva er et enkelt pendel

Som nevnt tidligere er dimensjonen av objektet i suspensjon i en enkel pendel betydelig mindre enn avstanden fra objektets tyngdepunkt til suspensjonsaksen. Dette gjør at vi kan behandle massen som om det var et enkelt punkt. Vi antar også at "strengen" suspenderer kroppen er uelastisk og massefri. Figuren under illustrerer en enkel pendel:

En enkel pendel

Vi tar lengden  å være avstanden fra suspensjonsaksen til kroppens tyngdepunkt (kroppen i bevegelse i en enkel pendel kalles ofte "bob"). Så, hvis vi lar boben å oscillere frem og tilbake med a liten vinkel  , da kan vi vise at kroppen vil oscillere med en periode  gitt av:

Merk: periode er den tiden kroppen tar for å fullføre en full sving.  er akselerasjonen på grunn av tyngdekraften, med .

Hva er en sammensatt pendel

I en sammensatt pendel er avstanden mellom svingekroppens tyngdepunkt og suspensjonsaksen sammenlignbar med kroppens dimensjoner. Figuren under illustrerer en sammensatt pendel:

En sammensatt pendel

Kroppen er suspendert på toppen. Her er punktet markert med en prikk tyngdepunktet og lengden  er avstanden mellom tyngdepunktet og suspensjonsaksen. For en sammensatt pendel som svinger med en liten vinkel, kan det bli vist at perioden  som det oscillerer er gitt av:

Her,  er kroppens momentmoment om rotasjonsaksen.  refererer til kroppens masse.

Forskjellen mellom enkel pendel og sammensatt pendel

Beskrivelse

I en enkel pendel, oscillerende masse har dimensjoner som er mye mindre enn avstanden mellom suspensjonsaksen og tyngdepunktet.

I en sammensatt pendel, den oscillerende massen har dimensjoner som er sammenlignbare med avstanden mellom suspensjonsaksen og dens tyngdepunkt.

Bestemmelse av perioden

I en enkel pendel, Den eneste fysiske egenskapen til pendelen som påvirker perioden er dens lengde. Objektets masse påvirker ikke perioden.

I en sammensatt pendel, Objektets masse og hvordan denne massen er fordelt, spiller begge en rolle i å bestemme perioden.

Bilde Courtesy

"Simple pendulum." Av F = q (E + v ^ B) (eget arbeid) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

"Fysisk pendel (merket diagram)." Av Malak, Michael (eget arbeid) [Public Domain], via Wikimedia Commons