Verschil tussen eenvoudige slinger en samengestelde slinger

Belangrijkste verschil - Eenvoudige slinger versus samengestelde slinger

EEN slinger bestaat uit een object dat langs een as is opgehangen zodat het vrijelijk heen en weer kan bewegen. Afhankelijk van de vorm van de slinger kan een slinger worden geclassificeerd als een eenvoudige slinger of a samengestelde slinger (fysieke slinger). De grootste verschil tussen eenvoudige slinger en samengestelde slinger is dat, in een eenvoudige slinger is de afstand tussen het zwaartepunt van het opgehangen lichaam en de as van de ophanging groot in vergelijking met de afmetingen van het opgehangen lichaam terwijl, in een samengestelde slinger zijn de afmetingen van het opgehangen lichaam vergelijkbaar met de afstand tussen het zwaartepunt van het lichaam en de as van de vering. Er is echter geen duidelijke definitie om onderscheid te maken tussen een eenvoudige slinger en een samengestelde slinger, dus dit is een tamelijk kwalitatief onderscheid.

Wat is een eenvoudige slinger

Zoals eerder vermeld, zijn in een eenvoudige slinger de afmetingen van het object in suspensie aanzienlijk kleiner dan de afstand van het zwaartepunt van het object tot de as van de ophanging. Dit stelt ons in staat om de massa te behandelen alsof het een enkel punt is. We nemen ook aan dat de "draad" het lichaam ophangt en massaal is. De onderstaande figuur illustreert een eenvoudige slinger:

Een eenvoudige slinger

We nemen de lengte  om de afstand te zijn van de as van de ophanging tot het zwaartepunt van het lichaam (het lichaam in beweging in een eenvoudige slinger wordt vaak de "bob" genoemd). Dan, als we de bob heen en weer laten oscilleren met a klein hoek  , dan kunnen we laten zien dat het lichaam met een periode zal oscilleren  gegeven door:

Merk op periode is de tijd die het lichaam nodig heeft om één volledige slag te voltooien.  is de versnelling als gevolg van de zwaartekracht, met .

Wat is een samengestelde slinger

In een samengestelde slinger is de afstand tussen het zwaartepunt van het zwaaiende lichaam en de as van de ophanging vergelijkbaar met de afmetingen van het lichaam. De onderstaande figuur illustreert een samengestelde slinger:

Een samengestelde slinger

Het lichaam is aan de bovenkant opgehangen. Hier is het punt gemarkeerd met een punt het zwaartepunt en de lengte  is de afstand tussen het zwaartepunt en de as van de ophanging. Voor een samengestelde pendel die oscilleert met een kleine hoek, kan worden aangetoond dat de periode  waarmee het oscilleert, wordt gegeven door:

Hier,  is het traagheidsmoment van het lichaam rond de rotatie-as.  verwijst naar de massa van het lichaam.

Verschil tussen eenvoudige slinger en samengestelde slinger

Omschrijving

In een eenvoudige slinger, de oscillerende massa heeft afmetingen die veel kleiner zijn dan de afstand tussen de as van de ophanging en het zwaartepunt.

In een samengestelde slinger, de oscillerende massa heeft afmetingen die vergelijkbaar zijn met de afstand tussen de as van de ophanging en het zwaartepunt.

Bepaling van de Periode

In een eenvoudige slinger, de enige fysieke eigenschap van de slinger die zijn periode beïnvloedt, is de lengte ervan. De massa van het object heeft geen invloed op de periode.

In een samengestelde slinger, de massa van het object en hoe die massa wordt verdeeld, beide spelen een rol bij het bepalen van de periode.

Afbeelding Met dank

"Simple pendulum." Door F = q (E + v ^ B) (Eigen werk) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

"Fysieke pendel (gelabeld diagram)." Door Malak, Michael (Eigen werk) [Public Domain], via Wikimedia Commons