Pendolo semplice vs pendolo composto
I pendoli sono un tipo di oggetto che mostra movimenti oscillatori periodici. Il pendolo semplice è la forma base del pendolo, che conosciamo meglio, mentre il pendolo composto è una forma estesa del pendolo semplice. Entrambi questi dispositivi sono molto importanti nella comprensione di campi come la meccanica classica, le onde e le vibrazioni e altri campi correlati della fisica. In questo articolo, discuteremo cosa sono il pendolo semplice e il pendolo composto, il loro funzionamento, le formule matematiche che descrivono il movimento del pendolo semplice e del pendolo composto, le applicazioni di questi due, le somiglianze tra pendolo semplice e pendolo composto e infine la differenza tra pendolo semplice e pendolo composto.
Pendolo semplice
Il pendolo semplice è costituito da un perno, una corda e una massa. Per facilità di calcolo, si presume che la stringa non sia elastica e abbia massa zero e la viscosità dell'aria sulla massa sia trascurabile. La corda è imperniata e la massa è appesa alla corda in modo che possa oscillare liberamente. Le uniche forze che agiscono sulla massa sono la forza gravitazionale e la tensione della corda. Si dice che il movimento di un pendolo semplice per angoli molto piccoli abbia la forma di semplici oscillazioni armoniche. Il moto armonico semplice è definito come un moto che assume la forma di a=– (ω^2) x dove “a” è l'accelerazione e “x” è lo spostamento dal punto di equilibrio. Il termine ω è una costante. Un semplice moto armonico richiede una forza di ripristino. In questo caso, la forza di ripristino è il campo di forza di gravitazione conservativo. L'energia meccanica totale del sistema è conservata. Il periodo di oscillazione è dato da dove l è la lunghezza della corda e g è l'accelerazione gravitazionale. Se è presente viscosità o qualsiasi altra forza di smorzamento, il sistema viene identificato come oscillazione smorzata.
Pendolo composto
Il pendolo composto, noto anche come pendolo fisico, è un'estensione del pendolo semplice. Il pendolo fisico è un qualsiasi corpo rigido che è imperniato in modo da poter oscillare liberamente. Il pendolo composto ha un punto chiamato centro di oscillazione. Questa è posta ad una distanza L dal perno dove L è data da L=I/mR; qui m è la massa del pendolo, I è il momento di inerzia sul perno e R è la distanza dal centro di massa dal perno. Il periodo di oscillazione del pendolo fisico è dato da T=L è noto come lunghezza della rotazione.
Qual è la differenza tra i pendoli semplici e composti?
• Il periodo e, quindi, la frequenza del pendolo semplice dipende solo dalla lunghezza della corda e dall'accelerazione gravitazionale. Il periodo e la frequenza del pendolo composto dipendono dalla lunghezza della rotazione, dal momento di inerzia e dalla massa del pendolo, nonché dall'accelerazione gravitazionale.
• Il pendolo fisico è lo scenario reale del pendolo semplice.
