Zdjęcie okładkowe (poglądowe) przedstawia wahadło Newtona składające się z sześciu metalowych kulek. Każda z kulek zawieszona jest na dwóch sznurkach przymocowanych do przeciwległych boków kulki. Kulki stykają się za sobą tworząc rządek. Jedna z kulek po prawej stronie jest odchylona i zbliża się do pozostałych zetkniętych ze sobą. Skutkiem takiego działania będzie zderzenie a następnie przekazanie energii poprzez kolejne kulki do tej, która znajduje się najbardziej z lewej strony. Kiedy energia zostanie przekazana do skrajnie lewej kulki, ta odchyli się a następnie wróci i cały proces zajdzie w odwrotnym kierunku. Urządzenie nazywane jest czasami również kołyską Newtona. Kulki widoczne są na niebieskim tle a całość stanowi tło dla białego napisu: "Czy okres drgań wahadła matematycznego jest zależny od amplitudy?".
Jak obliczyć zależność okresu drgań ciężarka na sprężynie i wahadła matematycznego?
Czy to nie ciekawe?
Ruchem drgającym zajmował się już Galileusz, któremu przypisuje się pomysł wykorzystania wahadła do pomiaru czasu. Obserwował on wahania lampy w katedrze w Pizie (Rys. a.) i odkrył, że okres drgań wahadła zależy od jego długości, a nie zależy od amplitudy.
Rys. a. „Lampa Galileusza”.
A jak to jest w przypadku ciężarka na sprężynie? Czy jego okres drgań też nie zależy od amplitudy?
Twoje cele
W tym e‑materiale:
dowiesz się, od czego zależy okres drgań ciężarka na sprężynie,
zrozumiesz, że wahadło matematyczne to uproszczony model wahadła,
dowiesz się, jak obliczyć okres drgań wahadła matematycznego,
obliczysz okresy małych drgań wahadła matematycznego i ciężarka zawieszonego na sprężynie dla różnych parametrów.