Физическо махало - точност преди всичко

Колебания - един от най-често срещаните видове механично движение. Най-очевидният пример е колебанията, които физическото махало изпълнява. Това е тежко тяло, прикрепено към нишката в една точка. Предотвратяване на махалото от равновесното си положение и го освобождава, ние му позволи да падне, но есента не е направено свободно и на траекторията на равни нишки дължина.

Тук може да се наблюдава процесът на трансформация на потенциалната енергия в кинетична енергия и обратно. Отхвърляйки физическото махало, го питаме потенциална енергия. След това, когато се освободи, тя започва да се движи и когато се върне в равновесна точка, скоростта му ще бъде максимална. В процеса на движение надолу част от потенциалната енергия се превръща в кинетична енергия. Освен това, движейки се с инерция, тялото се издига по-високо и по-високо, докато в определен момент движението спира. тук кинетична енергия отново се превръща в потенциален.

Тогава махалото започва да се движи в обратната посока и всичко се повтаря. По този начин виждаме, че физическото махало се колебае поради прехода на потенциалната енергия към кинетичната енергия и след това обратно. Времето, изразходвано за всички колебания, т.е. тогава, когато тялото, оставено от всяка точка на своята траектория, ще се върне отново там, се нарича период на трептения. Извиква се най-голямото отклонение от равновесната точка на махалото амплитуда на колебание.

С изучаването на вибрациите, учените са установили, че за периода на физическо махало, с която тя се колебае, няма нищо общо с маса на махалото и се определя само от дължината на нишката и стойността ускорениесвободно падане. Настъпването на трептене е възможно, когато товарът е фиксиран към пружината. В този случай има преход на потенциалната енергия на сгъстената пружина в кинетичната енергия на движението на товара и обратно.

Колебанията, които физическото махало или натоварването на една пружина изпълняват, ако няма ефект на допълнителни сили, се наричат ​​свободни или присъщи. Ако на тях възникне някакво външно влияние, то такива трептения се наричат ​​принудени. При продължително действие на външната допълнителна периодична сила махалото започва да се колебае с честотата на тази сила. С такъв ефект е възможно появата на такъв феномен като резонанс.

Работата с махалото е изключително интересна и може да помогне в решаването на много проблеми. Достатъчно е да си припомним махалото на Фуко, благодарение на което беше възможно да докажем, че Земята се върти. В този експеримент се наблюдава движение на махалото. За това е използван товар, окачен на жица с дължина 67 метра. Според плана, само сила на привличане Земята и напрежението на жицата. В резултат на това колебанията се случват само във вертикалната равнина.

На пода имаше купчина пясък и махалото с остър край, когато се движат оставили своя отпечатък върху него. Установено е, че движението се извършва не само във вертикална посока, но има и хоризонтална компонента. Всеки отклонение махало движение е около три милиметри между предишния траектория час равнината, в която се случват колебанията на махало, той се превърна в единадесет градуса.

Човек може също така да припомни използването на махало в часовник, базирано на постоянен период от колебанията му. Този период зависи само от дължината на махалото. Точността на тези часовници може да достигне значителна стойност. През 1954 г. съветският инженер Федченко създава часовник с махало, чиято точност е 0.0003 с на ден.

Това е грубо как можете да опишете какво е физическо махало, неговите свойства и параметри, както и възможностите за използването му в науката и технологиите.