Циклоидальный маятник - определение. Что такое Циклоидальный маятник
Diclib.com
Словарь ChatGPT
Введите слово или словосочетание на любом языке 👆
Язык:

Перевод и анализ слов искусственным интеллектом ChatGPT

На этой странице Вы можете получить подробный анализ слова или словосочетания, произведенный с помощью лучшей на сегодняшний день технологии искусственного интеллекта:

  • как употребляется слово
  • частота употребления
  • используется оно чаще в устной или письменной речи
  • варианты перевода слова
  • примеры употребления (несколько фраз с переводом)
  • этимология

Что (кто) такое Циклоидальный маятник - определение

Вращательный маятник; Торсионный маятник
  • Видео колебаний крутильного маятника

Циклоидальный маятник      

математический Маятник, который, совершая под действием силы тяжести колебания, описывает дугу циклоиды (см. в ст. Линия) с вертикальной осью и выпуклостью, обращенной вниз. Ц. м. можно осуществить, подвесив грузик В на нити длиной 4а и заставив нить огибать при колебаниях циклоидальные шаблоны (на рис. заштрихованы), у которых радиус производящего круга равен а. Тогда груз В будет описывать такую же циклоиду, т. е. будет Ц. м. Период колебаний Ц. м. около положения равновесия (наинизшей точки циклоиды) не зависит от размахов колебаний и определяется формулой Т = 2π(4а/g)1/2, где g - ускорение силы тяжести. Т. о., колебания Ц. м. строго изохронны, в то время как для других маятников это свойство имеет место лишь приближённо при малых колебаниях.

К ст. Циклоидальный маятник.

Фуко маятник         
  • Маятник Фуко на Северном полюсе. Ось вращения Земли лежит в плоскости колебаний маятника
МАЯТНИК, ДЕМОНСТРИРУЮЩИЙ СУТОЧНОЕ ВРАЩЕНИЕ ЗЕМЛИ
Фуко маятник; Маятник фуко

маятник, используемый для демонстраций, подтверждающих факт суточного вращения Земли. Ф. м. представляет собой массивный груз, подвешенный на проволоке или нити, верхний конец которой укреплен (например, с помощью карданного шарнира) так, что позволяет маятнику качаться в любой вертикальной плоскости. Если Ф. м. отклонить от вертикали и отпустить без начальной скорости, то, поскольку действующие на груз маятника силы тяжести и натяжения нити лежат всё время в плоскости качаний маятника и не могут вызвать её вращения, эта плоскость будет сохранять неизменное положение по отношению к звёздам (к инерциальной системе отсчёта (См. Инерциальная система отсчёта), связанной со звёздами). Наблюдатель же, находящийся на Земле и вращающийся вместе с нею, будет видеть, что плоскость качаний Ф. м. медленно поворачивается относительно земной поверхности в сторону, противоположную направлению вращения Земли. Этим и подтверждается факт суточного вращения Земли.

На Северном или Южном полюсе плоскость качаний Ф. м. совершит поворот на 360° за звёздные сутки (на 15° за звёздный час). В пункте земной поверхности, географическая широта которого равна φ, плоскость горизонта вращается вокруг вертикали с угловой скоростью ωsinφ, где ω - угловая скорость Земли. Поэтому видимая угловая скорость вращения плоскости качаний Ф. м. на широте φ, выраженная в градусах за звёздный час, имеет значение ωм = 15° sinφ, т. е. будет тем меньше, чем меньше φ, и на экваторе обращается в нуль (плоскость не вращается). В Южном полушарии вращение плоскости качаний будет наблюдаться в сторону, противоположную наблюдаемой в Северном полушарии.

Теоретически движение Ф. м. изучают, вводя для учёта суточного вращения Земли Кориолиса силу (См. Кориолиса сила). Более точные расчёты показывают при этом, что нить маятника движется не в одной плоскости, а описывает коническую поверхность, и когда запуск маятника производится из точки максимального отклонения, он всегда минует положение равновесия, проходя правее от него (в Северном полушарии). Для ωм уточнённый расчёт даёт значение

ωм = 15° [1 - 3/8 (a/l)2] sinφ,

где a - амплитуда колебаний груза маятника, l - длина нити. Добавочный член, уменьшающий угловую скорость, тем меньше, чем больше l. Поэтому для демонстраций опыта целесообразно применять Ф. м. с возможно большей длиной нити (в несколько десятков м). Первый такой маятник, сооруженный Ж. Б. Л. Фуко в Пантеоне в Париже в 1851, имел длина 67 м; л. Ф. м. в Исаакиевском соборе в Ленинграде 98 м.

Лит.: Бухгольц Н. Н., Основной курс теоретической механики, ч. 1, М., 1972, гл. 4, § 39; Верин А., Опыт Фуко, Л. - М., 1934.

Маятник Фуко         
  • Маятник Фуко на Северном полюсе. Ось вращения Земли лежит в плоскости колебаний маятника
МАЯТНИК, ДЕМОНСТРИРУЮЩИЙ СУТОЧНОЕ ВРАЩЕНИЕ ЗЕМЛИ
Фуко маятник; Маятник фуко
Ма́ятник Фуко́ — математический маятник, используемый для экспериментальной демонстрации суточного вращения Земли. Представляет собой тело массой до нескольких десятков килограммов на гибком подвесе длиной до нескольких десятков метров.

Википедия

Крутильный маятник

Крути́льный ма́ятник (также торсио́нный ма́ятник, враща́тельный ма́ятник) — механическая система, представляющая собой тело, которое может вращаться вокруг одной оси, с упругим элементом и обладающее лишь одной степенью свободы: вращением вокруг этой оси, задаваемой подвесом. Если при повороте тела в упругом элементе возникает момент силы M , {\displaystyle M,} пропорциональный углу поворота φ {\displaystyle \varphi } с обратным знаком к углу поворота, ( M = κ φ ) , {\displaystyle (M=-\kappa \varphi ),} причём, если силы трения в системе малы, то тело может колебаться по гармоническому закону с периодом T : {\displaystyle T:}

T = 2 π I κ , {\displaystyle T=2\pi {\sqrt {\frac {I}{\kappa }}},}
где I {\displaystyle I}  — момент инерции тела относительно оси кручения,
κ {\displaystyle \kappa }  — вращательный коэффициент жёсткости упругого элемента.

Крутильный маятник специальной конструкции представляет собой очень чувствительный к малым силам физический прибор. Именно с помощью крутильного маятника изучается, например, гравитационное взаимодействие тел в лаборатории и проверяется закон всемирного тяготения на субмиллиметровом масштабе.

Крутильным маятником является балансир — деталь спускового механизма механических часов, вращательные колебания которого задают темп ход часов и определяют точность их хода.

В 2005 году было опубликовано сообщение о создании крутильного маятника, торсионный подвес которого выполнен из одной молекулы — углеродной нанотрубке со стенкой толщиной в один атомный слой.