Физика

Едноставни нијанси


Нишало е систем составен од маса споена со стожер, што овозможува негово движење слободно. Масата е предмет на обновлива сила предизвикана од гравитација.

Постојат бројни нишалки што ги изучувале физичарите, бидејќи тие го опишуваат како предмет на лесно предвидување на движењето и што овозможиле бројни технолошки достигнувања. Некои од нив се физички, извртувачки, заострени, Фукалт, двојни, спирални, Картер и превртени нишалки. Но, наједноставниот и најшироко користен модел е едноставниот нишал.

Ова нишало се состои од маса прицврстена на флексибилна и неразделива нишка од едниот крај и слободна на другиот, претставена како што следува:

Кога ја отстрануваме масата од нејзината положба за одмор и ја ослободуваме, нишалото прави осцилации. Кога не го почитуваме отпорот на воздухот, единствените сили што делуваат на нишалото се затегнатоста со жицата и тежината на масата. м. На овој начин:

Компонентата на силата на тежината што ја дава P.cosθ ќе ја поништи со силата на затегнување на жицата, така што единствената причина за осцилаторно движење е P.senith. Значи:

Меѓутоа, аголот θ, изразен во радијани кој по дефиниција е даден од лакотот на лакот опишан со аголот, кој во осцилаторното движење на нишалото е x и радиусот на неговата примена, во овој случај, даден од , вака:

Каде да се замени во F:

Така, може да се заклучи дека движењето на едноставен нишал не опишува МХС, бидејќи силата не е пропорционална со издолжувањето, туку на нејзиниот синус. Сепак, за мали агли, , синусната вредност на аголот е приближно еднаква на овој агол.

Значи, кога ќе ги разгледаме случаите на мали агли на осцилации:

Како P = mg, и м, г и се постојани во овој систем, можеме да сметаме дека:

Значи, ние ја преработуваме реставративната сила на системот како:

Така, анализата на едноставен нишал ни покажува дека за мали осцилации едноставен нишал ни опишува МХС.

Што се однесува до кој било MHS, периодот го даваат:

и како

Тогаш периодот на едноставен нишал може да се изрази со: