Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Objekter der bruger pendulbevægelse

Et pendul har en specialiseret form for bevægelse. I standardform kan det være en præcis tidtager og det har gjort det vigtigt for clockmakers. Den svingende bevægelse kan også ses i andre objekter. Metronomen bruger den samme bevægelse til at indstille et musikalsk beat. Ud over timing har et penduls sving momentum og energi. Kriminelle laboratorieteknikere bruger et ballistisk pendulum til at teste skydevåben, og en ødelæggende kuglestyrke vil bringe ned en bygning.

Clock

Et mekanisk ur bruger et pendul til at holde præcis tid. Tiden af ​​pendulets sving, kaldet perioden, afhænger af tyngdekraften og pendulets længde. Den øverste ende af pendulets arm forbinder en mekanisme, der kører et gear system. Gearene kører urets hænder. En lille smule af pendulets bevægelse går tabt for friktion; Dette er lavet af en vindfjeder eller vægte.

Foucaults pendul

En Foucault pendel kan i sig selv bruges til at fortælle tid. Det er typisk lavet af en heavy metal ball fastgjort til en meget lang tråd. Ledningen er hængt fra et højt punkt på en sådan måde, at pendulet er frit for at svinge i ethvert lodret plan. Når bolden er forsigtigt frigivet, svinger det frem og tilbage, men over tid ændrer Jordens drejning svingets retning. På polerne dækker pendulet en hel cirkel på jorden på en dag. Ved ækvator påvirker Jorden ikke det; det vil altid svinge på samme sted. På steder imellem vil den dække en del af en cirkel på en dag og stige med breddegrad. Hvis du kender bredden, vil pendulets position afsløre tiden.

Wrecking Ball

Bruges til at rive bygninger, er en wrecking ball et andet eksempel på pendulbevægelse. En dygtig kranoperatør svinger røgkuglen på et stærkt kabel, der sigter mod at bygningen tages ned. Energi er opbevaret i opsvinget og frigives, når bolden rammer noget.

Bowling Ball

Den svingende bevægelse, der bruges til at skåle, illustrerer også, hvordan en penduls partielle sving gemmer energi. Du opbevarer energi i din arm og bolden på backswing. Det er et resultat af at løfte vægtens vægt mod tyngdekraften. Energien frigives, når du lader bolden gå, og bliver sin fremadrettede bevægelse ind i bowlingbanen.

Ballistic Pendulum

Anvendes af politiets afdelinger i mange år består et ballistisk pendul af et stort blok af træ hang på ledninger. Træets masse er netop kendt. En tekniker fyrer en kugle ind i blokken. Kuglen indgiver sig og sætter den i gang. Det yderste punkt i dets tilbagegående sving indikerer kuglens momentum og energi. Teknikeren kan så bestemme kuglens hastighed, givet kuglens masse.

Metronom

En mekanisk metronom bruger et penduls sving for at holde musikalsk tid. Den har en justerbar bob, der kan glide op og ned i en solid arm. Den er arrangeret på hovedet i forhold til et urpendul; når bob er højest, er svingperioden den længste.