středoškolská fyzika
Kyvadlo
Stahnout:
-Kyvadlo může být vytvořeno každým tělesem, které se otáčí kolem vodorovné osy umístněné nad jeho těžištěm.
-Matematické kyvadlo je hmotný bod zavěšený na konci pevného vlákna zanedbatelné hmotnosti – jako když zavěsíme kuličku na tenkou pevnou nit.
-Ve svislé poloze F=FG. F je tahová síla napjatého vlákna, FG je tíhová síla.
-Při vychýlení závěsu kyvadla ze svislé polohy o úhel φ dojde k porušení rovnosti sil a kulička začne kmitat po oblouku mezi krajními body A a B.
- Síla FG se rozkládá na dvě navzájem kolmé síly – F1 a F2.
-Síla F1 má směr tečny ke trajektorii pohybu kuličky F1=FG.sinφ.
-Síla F2 má směr závěsu, je rušená jeho pevností F2=FG.cosφ.
-Kmitavý pohyb kyvadla způsobuje pouze síla F1 směřující v každé poloze kyvadla do rovnovážné polohy.
-Síla F1 je dána vztahem:
-Pokud je úhel φ menší než 5° lze nahradit pohyb kyvadla po oblouku pohybem po přímce.
-Úhlová frekvence kyvadla je dána vztahem:
-Frekvence a perioda kmitání kyvadla je dána:
-Frekvence a perioda harmonického pohybu matematického kyvadla závisí na délce jeho závěsu a na velikosti tíhového zrychlení v daném místě.
-Pokud je úhel φ menší než 5°nezávisí na hmotnosti kyvadla ani jeho rozkyvu.
-Perioda neboli doba kmitu T je kyvadla je často nahrazována dobou kyvu τ, která se rovná polovině jeho doby kmitu.
