Sisältö
Heiluri on yksinkertainen laite, joka koostuu painosta, joka on ripustettu naruun, lankaan, metalliin tai muuhun materiaaliin, joka kääntyy edestakaisin. Heilureita on käytetty isoisäkellossa ja vastaavissa pitämään aikaa. Tieteelliset periaatteet määräävät, mikä vaikuttaa heilurin heilahteluun. Nämä periaatteet ennustavat heilurin käyttäytymisen sen ominaisuuksien perusteella.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Painovoimat, heilurin massa, varren pituus, kitka ja ilmanvastus vaikuttavat kaikki heilahteluun.
liike
Vedä heiluri takaisin ja vapauta se. Voit antaa heilurin heilua edestakaisin yksinään tai kellon tapauksessa pyörittää sitä pyörimään hammaspyörillä. Joko niin, että jaksollisen liikkeen periaate vaikuttaa heiluriin. Painovoima vetää painon tai bob alas, kun se heilahtelee. Heiluri toimii kuin putoava kappale, joka liikkuu kohti liikekeskustaa tasaisella nopeudella ja palaa sitten takaisin.
Pituus
Heilurin heilahdusnopeus tai taajuus määräytyy sen pituuden perusteella. Mitä pidempi heiluri, onko se narua, metallitankoa tai lankaa, sitä hitaammin heiluri heilahtelee. Toisaalta mitä lyhyempi heiluri, sitä nopeampi heilahdusnopeus. Tämä edustaa ehdotonta periaatetta, joka toimii aina suunnittelutyypistä riippumatta. Isoisäkelloissa, joissa on pitkät heilurit tai lyhyemmissä kelloissa, heilahdusnopeus riippuu heilurien pituudesta.
Amplitudi
Amplitudi tarkoittaa heilurikulmaa tai kuinka kaukana taaksepäin heiluri heilahtelee. Lepäävän heilurin kulma on 0 astetta; Vedä se takaisin puoliväliin lepoajan ja maan suuntaisesti, ja sinulla on 45 asteen kulma. Käynnistä heiluri ja määrität amplitudin. Kokeile eri aloituspisteitä ja huomaat, että amplitudi ei vaikuta heilahteluun. Heilurilla kuluu sama aika palata lähtöpisteeseen. Yksi poikkeus koskee erittäin suurta kulmaa, joka ylittää kaikki kellojen tai muiden laitteiden kohtuulliset heilahtelut. Tällöin heilahteluaste vaikuttaa heilurin nopeutuessa.
Massa
Yksi tekijä, joka ei vaikuta heilahteluun, on keulapaino. Nosta heilurin painoa ja painovoima vetää vain kovemmin, poista ylimääräinen paino. Kuten School for Champions huomauttaa, painovoima mihin tahansa putoavaan esineeseen on sama riippumatta siitä, mitä esineitä massa on.
Ilmankestävyys / kitka
Todellisessa maailmassa ilmakestävyys vaikuttaa heilahteluun. Jokainen keinu kohtaa kyseisen vastuksen ja se hidastaa keinua, vaikka se ei ehkä riitä olla havaittavissa yhden keilan aikana. Kitka myös hidastaa kääntymistä. Jos heiluri heiluu inertian perusteella alkuperäisestä vapautumisesta, lopulta se pysähtyy.
Sympaattinen tärinä
Heilurin heilahdusnopeus muuttuu, kun se sijoitetaan toisen heilurin läheisyyteen. Tätä ilmiötä kutsutaan sympaattiseksi värähtelyksi. Heilurit siirtävät liikettä ja energiaa edestakaisin. Tämä siirto johtaa lopulta yhden heilurin heilahdusnopeuteen identtiseksi toisen heilurin heilahdusnopeuden kanssa.