Физический маятник
Физическим маятником называется любое твердое тело, которое может свободно колебаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через его центр. Это может быть, например, металлическая планка или диск, подвешенный за свою верхнюю часть. Период колебаний физического маятника зависит от момента инерции маятника, расстояния от оси вращения до центра масс и ускорения свободного падения.
Формула для периода колебаний физического маятника:
Где:
-
T — период колебаний,
-
I — момент инерции маятника относительно оси вращения,
-
m — масса маятника,
-
g — ускорение свободного падения,
-
h — расстояние от оси вращения до центра масс маятника.
Математический маятник
Математический маятник является идеализацией физического маятника. Это тонкая, нерастяжимая нить или стержень с массой, сосредоточенной в одной точке (называемой материальной точкой) на конце. В идеальном случае нить не имеет массы, и колебания происходят в условиях отсутствия воздушного сопротивления.
Для математического маятника период колебаний зависит только от длины маятника и ускорения свободного падения:
Где:
-
T — период колебаний,
-
l — длина маятника,
-
g — ускорение свободного падения.
Маятники играли ключевую роль в развитии науки о механике и измерении времени. Хотя математический маятник является упрощенной моделью, его анализ дает важные понимания, которые могут быть применены к более сложным системам, таким как физические маятники и другие колебательные системы.
