Wat is slingerfysica?

Slingerfysica wordt gebruikt om de slingerbeweging van een slinger te beschrijven die wordt veroorzaakt door zwaartekracht. Om een ​​slinger te maken, wordt een gewicht, een bob genoemd, opgehangen aan een vast punt, een pivot genoemd. Door de slinger naar achteren te trekken en los te laten, slingert deze heen en weer door de zwaartekracht en de spanning langs de draad of draad waaraan het gewicht hangt. De beweging gaat door als gevolg van traagheid.

Volgens de basiswet van de traagheid, of een lichaam nu in rust is of in beweging is, zal het in die toestand doorgaan tenzij er op wordt ingegrepen door een externe kracht. In het geval van slingerfysica, zal de slinger blijven slingeren tenzij een externe kracht werkt om hem te stoppen. Omdat er geen externe krachten op werken, kan het oneindig door dezelfde boog blijven slingeren.

De werking van een slinger is een goed voorbeeld van het behoud van mechanische energie. Deze natuurkundewet stelt dat de energie binnen een systeem altijd constant blijft. Met andere woorden, de som van de energie is altijd hetzelfde en energie kan niet worden gecreëerd of vernietigd. Er zijn veel verschillende soorten energietoestanden waarin een object zich kan bevinden, zoals kinetisch, potentieel, chemisch, nucleair en thermisch. Potentiële en kinetische of bewegende energietoestanden zijn degenen die worden gemeten en waargenomen in de slingerfysica.

Wanneer een slinger slingert, verandert zijn energietoestand op basis van waar in de boog de bob is, maar wat hetzelfde blijft, is de som van de potentiële en kinetische energie van de bob - met andere woorden, de energie is behouden. Op het hoogste punt van de slinger heeft deze geen snelheid en is alle energie in het systeem potentieel. Terwijl het door de boog valt, wint de bob snelheid en kinetische energie terwijl hij potentiële energie verliest. Zodra het door de onderkant van de boog gaat, begint het te vertragen en verliest het kinetische energie terwijl het hoogte en potentiële energie wint. Hoewel de kinetische en potentiële energie variëren, tonen metingen van de slingerfysica aan dat het totaal op alle punten in de boog van de slinger gelijk blijft.

In de slingerfysica wordt aangenomen dat luchtweerstand en wrijving niet bestaan ​​op de bob. Omdat de energie van een slingersysteem wordt behouden, zou er een voortdurende beweging zijn die oneindig kan doorgaan zolang er geen energie verloren gaat aan andere objecten of omgevingen. Het feit dat een slinger in de loop van de tijd op dezelfde manier blijft slingeren, is de reden waarom hij in klokken werd gebruikt om de tijd bij te houden en in eerste instantie werd gebruikt om zwaartekrachtmetingen te doen.