Oscilações são um dos tipos comunsmovimento mecânico. O exemplo mais óbvio são as vibrações produzidas por um pêndulo físico. É um corpo pesado preso a um fio em um ponto. Ao afastar o pêndulo da posição de equilíbrio e soltá-lo, permitimos que ele caia, mas a queda não ocorre livremente, mas ao longo de uma trajetória igual ao comprimento do fio.
Aqui você pode observar o processo de transformaçãoenergia potencial em energia cinética e vice-versa. Ao desviar o pêndulo físico, damos a ele energia potencial. Então, ao ser solto, ele começa a se mover e, ao retornar ao ponto de equilíbrio, sua velocidade será máxima. No processo de movimento descendente, uma parte da energia potencial é convertida em energia cinética. Além disso, movendo-se por inércia, o corpo sobe cada vez mais alto, até que em algum ponto o movimento pára. Aqui, a energia cinética volta a ser energia potencial.
Então, o pêndulo começa a se mover na direção oposta.lado, e tudo se repete. Assim, vemos que o pêndulo físico oscila devido às transições de energia potencial em energia cinética e depois volta novamente. O tempo gasto para todo o swing, ou seja, aquele, durante o qual o corpo, tendo deixado qualquer ponto da trajetória de seu movimento, voltará lá novamente, é chamado de período de oscilações. O maior desvio do ponto de equilíbrio do pêndulo é chamado de amplitude de oscilação.
Estudando as oscilações, os cientistas descobriram que o período do pêndulo físico com o qual ele oscila não está de forma alguma conectado com a massa do pêndulo e é determinado apenas pelo comprimento do fio e o valor da aceleração queda livre. A oscilação também é possível quando o peso está preso a uma mola. Neste caso, a energia potencial da mola comprimida é convertida em energia cinética do movimento da carga e vice-versa.
Oscilações feitas por um pêndulo físicoou uma carga sobre uma mola, se não houver efeito de forças adicionais, são chamados de livres ou próprios. Se alguma influência externa ocorre sobre eles, essas vibrações são chamadas de forçadas. Quando exposto a uma força periódica adicional externa por um longo tempo, o pêndulo começa a oscilar com a freqüência do efeito dessa força. Com esse impacto, um fenômeno como a ressonância é possível.
Trabalhar com um pêndulo é extremamente interessante e podeajuda na resolução de muitos problemas. Basta lembrar o pêndulo de Foucault, graças ao qual foi possível provar que a Terra gira. Neste experimento, o movimento do pêndulo foi observado. Para isso, foi utilizado um peso suspenso em um fio de 67 metros de comprimento. Por design, apenas a força gravitacional da Terra e a força de tração do fio agiram sobre o pêndulo. Como resultado, as oscilações tiveram que ocorrer apenas no plano vertical.
Havia um monte de areia no chão e um pêndulo com suas pontaso fim ao mover deixou sua marca nele. Descobriu-se que o movimento não é realizado apenas no plano vertical, mas também há um componente horizontal. A cada movimento do pêndulo, o desvio era de cerca de três milímetros em relação à trajetória anterior, em uma hora o plano em que o pêndulo oscilava girou onze graus.
Você também pode se lembrar do uso de um pêndulo em um relógio,com base em um período constante de suas flutuações. Este período depende apenas do comprimento do pêndulo. A precisão de tais relógios pode atingir valores significativos. Em 1954, o engenheiro soviético Fedchenko criou um relógio de pêndulo com uma precisão de 0,0003 s por dia.
É assim que você pode descrever aproximadamente o que é um pêndulo físico, suas propriedades e parâmetros, as possibilidades de seu uso em ciência e tecnologia.
