I pendoli hanno proprietà interessanti che i fisici usano per descrivere altri oggetti. Ad esempio, l'orbita planetaria segue un modello simile. Queste proprietà provengono da una serie di leggi che governano il movimento del pendolo. Imparando queste leggi, puoi iniziare a comprendere alcuni dei principi fondamentali della fisica e del movimento in generale.

Terminologia del pendolo

Puoi creare un pendolo da quasi tutto. Immagina una palla attaccata all'estremità di una corda: questo fa un pendolo. I fisici si riferiscono tipicamente alla palla come "il peso del pendolo". Il movimento del pendolo oscilla in un angolo da un lato all'altro; immagina il pendolo sospeso di un orologio. I fisici si riferiscono al movimento dei pendoli in oscillazioni. Un'oscillazione descrive il movimento completo da un punto e ritorno. Picture sollevando il pendolo il più in alto possibile sul lato destro; un'oscillazione andrebbe da quel punto fino al lato sinistro e indietro.

Motion

Le leggi che regolano il moto del pendolo hanno portato alla scoperta di una proprietà importante. I fisici dividono le forze in una componente verticale e una orizzontale. Nel moto del pendolo, tre forze lavorano direttamente sul pendolo: la massa del peso, la gravità e la tensione nella corda. Massa e gravità lavorano entrambi verticalmente verso il basso. Poiché il pendolo non si muove su o giù, la componente verticale della tensione della corda annulla la massa e la gravità. Ciò dimostra che la massa di un pendolo non ha alcuna rilevanza per il suo movimento, ma la tensione della corda orizzontale lo fa.

Prima legge di Newton

La prima legge di Newton definisce la velocità degli oggetti in risposta alle forze. La legge afferma che se un oggetto si muove a una velocità specifica e in linea retta, continuerà a muoversi a quella velocità e in linea retta, infinitamente, purché nessuna altra forza agisca su di essa. Immagina di lanciare una palla in avanti; la palla girerebbe intorno alla terra più e più volte se la resistenza aerea e la gravità non agissero su di essa. Questa legge mostra che dal momento che un pendolo si sposta da un lato all'altro e non su e giù, non ha forze su e giù che agiscono su di esso.

Terza legge di Newton

La terza legge di Newton afferma che ogni azione ha una reazione di uguale forza. Questa legge funziona con la prima legge che mostra che sebbene la massa e la gravità annullino la componente verticale del vettore di tensione delle stringhe, nulla annulla la componente orizzontale. Questa legge dimostra che le forze che agiscono su un pendolo possono annullarsi a vicenda. I fisici usano la prima e la terza legge di Newton per dimostrare che la tensione della corda orizzontale muove il pendolo senza riguardo per la massa o la gravità.

Legge del periodo

Il periodo di un pendolo descrive il tempo necessario per pendolo per passare da un punto, a un'oscillazione e viceversa. Poiché la massa di un pendolo non ha alcuna influenza sul suo movimento, i fisici hanno dimostrato che tutti i pendoli hanno lo stesso periodo per gli angoli di oscillazione - l'angolo tra il centro del pendolo nel punto più alto e il centro del pendolo nella sua posizione di arresto - - meno di 20 gradi.