Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Mozgás
- Hossz
- Amplitúdó
- Tömeg
- Lég ellenállás / súrlódás
- Szimpatikus rezgés
Az inga egy egyszerű eszköz, amelynek súlya húrra, huzalra, fémre vagy más anyagra van felfüggesztve, és oda-vissza leng. Az ingakat nagyapák óráiban és hasonlókban használták az idő megtartása érdekében. A tudományos alapelvek szabályozzák, hogy mi befolyásolja az inga ingadozási sebességét. Ezek az alapelvek meghatározzák az inga viselkedését jellemzői alapján.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
A gravitációs erők, az inga tömege, a kar hossza, a súrlódás és a légállóság mind befolyásolják a lengési sebességet.
Mozgás
Húzza vissza az ingot, és engedje el. Hagyja, hogy az inga önmagában előre-hátra forduljon, vagy egy óra esetén a fogaskerekeket meghajtja. Akárhogy is, a periódusos mozgás elve befolyásolja az ingat. A gravitációs erő lefelé húzza a súlyt, vagy a bobot, amikor ingadozik. Az inga úgy viselkedik, mint egy leeső test, egyenletes ütemben mozogva a mozgás középpontja felé, majd visszatérve.
Hossz
Az inga ingadozási sebességét vagy gyakoriságát a hossza határozza meg. Minél hosszabb az inga, legyen szó húrról, fémrúdról vagy huzalról, annál lassabban inga ingadozik. Ezzel szemben, minél rövidebb az inga, annál gyorsabb a lengési sebesség. Ez egy abszolút elv, amely mindig működik, függetlenül a formatervezéstől. Nagyapám hosszú ingokkal vagy rövidebb órákkal a lengési sebesség az inga hosszától függ.
Amplitúdó
Az amplitúdó azt a lengési szöget vagy az inga mennyiségét mutatja. A pihenő ingának 0 fokos szöge van; húzza vissza félig a pihenés között és a talajjal párhuzamosan, és 45 fokos szöged van. Indítsunk el egy ingot, és meghatározzuk az amplitúdót. Kísérletezzen különböző kiindulási pontokkal, és rájössz, hogy az amplitúdó nem befolyásolja a lengési sebességet. Az inga ugyanannyi időt vesz igénybe, hogy visszatérjen a kiindulási ponthoz. Az egyik kivétel egy nagyon nagy szöget jelent, az egyik meghaladja az óra vagy bármely más eszköz ésszerű lengését. Ebben az esetben a lengési sebességet befolyásolja, mivel az inga gyorsabban halad.
Tömeg
Az egyik tényező, amely nem befolyásolja a lengési sebességet, a bob súlya. Növelje az inga súlyát, és a gravitáció egyre erősebben húzódik, emeli ki a kiegészítő súlyt. Ahogyan a School for Champions rámutat, a gravitációs erő minden eső tárgyra ugyanaz, függetlenül attól, hogy milyen tárgyak tömege.
Lég ellenállás / súrlódás
Valódi alkalmazásban a levegőellenállás befolyásolja a lengési sebességet. Minden hinta találkozik ezzel az ellenállással, és ez lelassítja a lengést, bár lehet, hogy nem elég ahhoz, hogy egy lengés közben észrevehető legyen. A súrlódás szintén lelassítja a lengést. Ha az inga a kezdeti kioldástól számított tehetetlenség alapján leng, végül megáll.
Szimpatikus rezgés
Az inga ingadozási sebessége úgy áll, hogy egy másik inga közvetlen közelében helyezkedik el. Ezt a jelenséget szimpatikus rezgésnek nevezik. Az inga oda-vissza továbbítja a mozgást és az energiát. Ez az átadás az egyik inga ingadozási sebességét megegyezik a másik inga fordulatszámával.