Hvad er pendulfysik?

Pendulfysik bruges til at beskrive den svingende bevægelse af en pendul, der er forårsaget af tyngdekraften. For at skabe en pendul hænges en vægt, kaldet en bob, fast fra et fast punkt, kaldet en drejning. Ved at trække pendelen tilbage og slippe, svinger den frem og tilbage på grund af tyngdekraften og spændingen langs snoren eller ledningen, som vægten hænges fra. Bevægelsen fortsætter som et resultat af inerti.

I henhold til den grundlæggende inerti-lov, uanset om et legeme er i ro eller i bevægelse, vil det fortsætte i denne tilstand, medmindre det udøves af en ekstern styrke. I tilfælde af pendulfysik vil pendelen fortsætte med at svinge, medmindre en ekstern kraft virker for at stoppe den. Da ingen eksterne kræfter virker på den, kan den fortsætte med at svinge i det uendelige gennem den samme bue.

Pendulens handling er et godt eksempel på bevarelse af mekanisk energi. Denne fysiklov hedder, at energien i et system altid forbliver konstant. Med andre ord er summen af ​​energien altid den samme, og energi kan ikke oprettes eller ødelægges. Der er mange forskellige typer energitilstande, som et objekt kan være i, såsom kinetisk, potentielt, kemisk, nuklear og termisk. Potentielle og kinetiske eller bevægende energitilstander er dem, der måles og observeres i pendulfysikken.

Når en pendul svinger, ændres dens energitilstand baseret på hvor i buen boben er, men hvad der forbliver det samme er summen af ​​bobens potentiale og kinetiske energi - med andre ord, energien er konserveret. På pendulets højeste punkt har den ingen hastighed, og al energi i systemet er potentiale. Når den falder gennem buen, får boben fart og kinetisk energi, mens den mister potentiel energi. Når den passerer gennem bunden af ​​lysbuen, begynder den at sakte og mister kinetisk energi, mens den får højde og potentiel energi. Selvom den kinetiske og potentielle energi varierer, viser pendulens fysikmålinger, at det samlede antal forbliver det samme på alle punkter i pendulens bue.

I pendelfysik antages luftmotstand og friktion at være ikke-eksisterende på boben. Da energien i et pendelsystem bevares, siges den at have evig bevægelse, som kan fortsætte på ubestemt tid, så længe der ikke går nogen energi til andre genstande eller omgivelser. Det faktum, at en pendul fortsætter med at svinge på samme måde over tid, er, hvorfor den blev brugt i ure for at holde tiden, og blev oprindeligt brugt til at udføre målinger af tyngdekraften.