Galileo Galilei (1564-1642) studiò per primo il motivo per cui un pendolo oscilla. Il suo lavoro fu l'inizio dell'uso delle misure per spiegare le forze fondamentali.

Christiaan Huygens fece uso della regolarità del pendolo per costruire l'orologio a pendolo nel 1656, che fornì una precisione che fino a quel momento non aveva stato raggiunto. Questo nuovo dispositivo aveva una precisione di 15 secondi al giorno.

Sir Isaac Newton (1642-1727) fece uso di questa prima opera mentre sviluppava le leggi del moto. Il lavoro di Newton a sua volta ha portato a sviluppi successivi come il sismografo per misurare i terremoti.

Caratteristiche

I pendoli possono essere utilizzati per mostrare che la Terra è rotonda. I pendoli oscillano con uno schema affidabile e operano con la forza di gravità invisibile, che varia a seconda dell'altitudine. Se il pendolo si trova direttamente sopra il Polo Nord, il modello di movimento del pendolo sembra cambiare in un arco di tempo di ventiquattr'ore, ma non è così. La Terra ruota mentre il pendolo rimane nello stesso piano di movimento.

Ci sono diversi modi di costruire pendoli che cambiano il loro modo di oscillare. Tuttavia, la fisica di base dietro al loro funzionamento rimane sempre la stessa.

Struttura

Un pendolo semplice può essere creato con una corda e un peso sospeso da un singolo punto. Altro materiale può essere utilizzato per la corda, ad esempio una barra o un filo. Il peso, che si chiama bob, può essere di qualsiasi peso. L'esperimento di Galileo di far cadere due palle di cannone di differenti pesi lo dimostra. Oggetti di diversa massa accelerano sotto la forza di gravità alla stessa velocità.

Funzione

La scienza dietro il pendolo viene spiegata attraverso le forze di gravità e di inerzia.

La gravità della Terra attrae il pendolo. Quando il pendolo è sospeso, il filo e il peso sono diritti e con un angolo di 90 gradi rispetto alla Terra, in quanto la gravità tira la corda e il peso sulla Terra. L'inerzia fa sì che il pendolo rimanga a riposo a meno che una forza non lo induca a muoversi.

Quando il filo e il peso vengono mossi in un movimento rettilineo, il peso e il filo agiscono sotto inerzia. Ciò significa che dal momento che il pendolo è ora in movimento, continua a muoversi, a meno che non ci sia una forza che agisce per fermarlo.

La gravità agisce sul pendolo mentre è in movimento. La forza in movimento diventa meno quando la forza di gravità agisce sul pendolo. Il pendolo rallenta e ritorna al punto di partenza. Questa forza di oscillazione avanti e indietro continua finché la forza che ha iniziato il movimento non è più forte della gravità, e quindi il pendolo è di nuovo fermo.

La gravità non spinge indietro il pendolo per tornare al punto di partenza lungo lo stesso percorso. La forza di gravità sta spingendo il pendolo verso la Terra.

Altre forze agiscono in opposizione alla forza del pendolo in movimento. Queste forze sono la resistenza dell'aria (attrito nell'aria), la pressione atmosferica (un'atmosfera a livello del mare, che diminuisce ad altitudini più elevate) e l'attrito nel punto in cui è collegata la parte superiore del filo.

Considerazioni

Newton scrisse nel 1667, in Principia Mathematica, che a causa del fatto che la Terra è ellittica, la gravità esercita un diverso livello di influenza a diverse latitudini.

Idee sbagliate

Quando studiò il pendolo Galileo scoprì che oscillerebbe regolarmente. Il suo swing, chiamato periodo, potrebbe essere misurato. La lunghezza del filo in generale non ha modificato il periodo del pendolo.

Tuttavia, in seguito, quando sono stati sviluppati dispositivi meccanici, come l'orologio a pendolo, è stato riscontrato che la lunghezza del pendolo cambia il periodo. Le variazioni di temperatura comportano un leggero cambiamento nella lunghezza dell'asta, con il risultato di una variazione nel periodo.