Vienkārša svārsts pret salikto svārstu
Svārsti ir objektu veids, kas parāda periodiskas svārstību kustības. Vienkāršais svārsts ir svārsta pamatforma, kas mums ir vairāk pazīstama, turpretī saliktais svārsts ir vienkāršās svārsta pagarinātā forma. Abas šīs ierīces ir ļoti svarīgas, lai izprastu tādas jomas kā klasiskā mehānika, viļņi un vibrācijas, kā arī citas saistītās fizikas jomas. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir vienkāršs svārsts un saliktais svārsts, to darbība, matemātiskās formulas, kas apraksta vienkāršas svārsta un salikta svārsta kustību, šo divu pielietojumu, līdzības starp vienkāršo svārstu un salikto svārstu un visbeidzot atšķirība starp vienkāršo svārstu un salikto svārstu.
Vienkārša svārsta
Vienkāršais svārsts sastāv no šarnīra, auklas un masas. Lai atvieglotu aprēķinus, tiek pieņemts, ka virkne nav elastīga un tai ir nulle, un gaisa viskozitāte uz masu ir nenozīmīga. Virkne ir pagriezta, un masa tiek pakārta pie auklas, lai tā varētu brīvi svārstīties. Vienīgie spēki, kas iedarbojas uz masu, ir gravitācijas spēks un auklas spriedze. Tiek teikts, ka vienkārša svārsta kustība ļoti maziem leņķiem ir vienkāršu harmonisku svārstību formā. Vienkāršo harmonisko kustību definē kā kustību, kuras forma ir = - (ω ^ 2) x, kur “a” ir paātrinājums un “x” ir nobīde no līdzsvara punkta. Termins ω ir konstante. Vienkāršai harmoniskai kustībai nepieciešams atjaunojošs spēks. Šajā gadījumā atjaunojošais spēks ir konservatīvs gravitācijas spēka lauks. Sistēmas kopējā mehāniskā enerģija tiek saglabāta. Svārstību periodu izsaka, kur l ir virknes garums un g ir gravitācijas paātrinājums. Ja ir viskozitāte vai kāds cits amortizācijas spēks, sistēmu identificē kā slāpētu svārstību.
Saliktais svārsts
Saliktais svārsts, kas pazīstams arī kā fiziskais svārsts, ir vienkāršā svārsta pagarinājums. Fiziskais svārsts ir jebkurš stingrs ķermenis, kas ir pagriezts tā, lai tas varētu brīvi svārstīties. Saliktā svārsta ir punkts, ko sauc par svārstību centru. Tas ir novietots L attālumā no šarnīra, kur L ir L = I / mR; šeit m ir svārsta masa, I ir inerces moments virs šarnīra un R ir attālums līdz masas centram no šarnīra. Fiziskās svārsta svārstību periods ir noteikts ar T = L ir pazīstams kā girācijas garums.
Kāda ir atšķirība starp vienkāršajiem un saliktajiem svārstiem?
• Periods un līdz ar to vienkāršās svārsta biežums ir atkarīgs tikai no auklas garuma un gravitācijas paātrinājuma. Savienotā svārsta periods un biežums ir atkarīgs no girācijas garuma, inerces momenta un svārsta masas, kā arī no gravitācijas paātrinājuma.
• Fiziskā svārsts ir vienkāršā svārsta reālās dzīves scenārijs.
