Un pendule est un dispositif simple composé d'un poids suspendu à une corde, un fil, un métal ou un autre matériau qui oscille d'avant en arrière. Les pendules ont été utilisés dans les horloges grand-père et similaires pour garder le temps. Les principes scientifiques gouvernent ce qui affecte le taux de swing du pendule. Ces principes prédisent comment un pendule se comporte en fonction de ses caractéristiques.

TL: DR (Trop long, pas lu)

Les forces de la gravité, la masse du pendule, la longueur de la Le bras, la friction et la résistance à l'air affectent tous le taux de swing.

Mouvement

Tirez un pendule vers l'arrière et relâchez-le. Vous pouvez laisser le pendule se balancer d'avant en arrière, ou dans le cas d'une horloge, faire balancer le moteur par les engrenages. De toute façon, le principe du mouvement périodique affecte le pendule. La force de gravité tire le poids, ou bob, vers le bas comme il balance. Le pendule agit comme un corps qui tombe, se déplaçant vers le centre du mouvement à un rythme constant, puis revenant.

Longueur

Le taux d'oscillation, ou fréquence, du pendule est déterminé par sa longueur . Plus le pendule est long, que ce soit une ficelle, une tige de métal ou un fil, plus le balancier oscille lentement. Inversement, plus le pendule est court, plus le taux de swing est rapide. Ceci représente un principe absolu qui fonctionnera toujours quel que soit le type de design. Sur les horloges grand-père à pendules longues ou à pendules plus courtes, le taux d'oscillation dépend de la longueur du pendule.

Amplitude

L'amplitude correspond à l'angle d'oscillation ou à la distance du pendule. Un pendule au repos a un angle de 0 degré; tirez-le à mi-chemin entre le repos et parallèle au sol et vous avez un angle de 45 degrés. Commencez un pendule et vous déterminez l'amplitude. Expérimentez avec différents points de départ et vous découvrez que l'amplitude n'affecte pas le taux de swing. Il faudra autant de temps au pendule pour revenir à son point de départ. Une exception implique un très grand angle, un au-delà de tout swing raisonnable pour une horloge ou tout autre appareil. Dans ce cas, le taux de swing sera affecté car le pendule va plus vite.

Mass

Un facteur qui n'affecte pas le swing rate est le poids du bob. Augmenter le poids sur le pendule et la gravité tire juste plus fort, égaliser le poids supplémentaire. Comme le souligne School for Champions, la force de gravité sur n'importe quel objet tombant est la même quelle que soit la masse de l'objet.

Résistance à l'air /Friction

Dans une application réelle, la résistance à l'air affecte le taux de swing. Chaque swing rencontre cette résistance et ralentit le swing, bien qu'il ne soit pas suffisant pour être visible pendant un swing. Le frottement ralentit également la balançoire. Si le pendule oscille sur la base de l'inertie de la libération initiale, il finira par s'arrêter.

Vibration sympathique

Le taux de swing d'un pendule s'ajuste lorsqu'il est placé à proximité d'un autre pendule. Ce phénomène est appelé vibration sympathique. Les pendules transmettent le mouvement et l'énergie d'avant en arrière. Ce transfert finira par faire en sorte que le pendule d'un pendule soit identique à celui de l'autre pendule.