KYVADLO 12.10.2009
KYVADLO Kyvadlo může být vytvořeno každým tělesem, které se otáčí kolem vodorovné osy umístněné nad jeho těžištěm. Matematické kyvadlo je hmotný bod zavěšený na konci pevného vlákna zanedbatelné hmotnosti – jako když zavěsíme kuličku na tenkou pevnou nit. l F B y A F1 F2 FG FG FG=m.g
KYVADLO Ve svislé poloze F=FG. F je tahová síla napjatého vlákna, FG je tíhová síla. Při vychýlení závěsu kyvadla ze svislé polohy o úhel φ dojde k porušení rovnosti sil a kulička začne kmitat po oblouku mezi krajními body A a B. Síla FG se rozkládá na dvě navzájem kolmé síly – F1 a F2. Síla F1 má směr tečny ke trajektorii pohybu kuličky F1=FG.sinφ. Síla F2 má směr závěsu, je rušená jeho pevností F2=FG.cosφ. Kmitavý pohyb kyvadla způsobuje pouze síla F1 směřující v každé poloze kyvadla do rovnovážné polohy.
Síla F1 je dána vztahem: Pokud je úhel φ menší než 5° lze nahradit pohyb kyvadla po oblouku pohybem po přímce. Úhlová frekvence kyvadla je dána vztahem: Frekvence a perioda kmitání kyvadla je dána:
Frekvence a perioda harmonického pohybu matematického kyvadla závisí na délce jeho závěsu a na velikosti tíhového zrychlení v daném místě. Pokud je úhel φ menší než 5°nezávisí na hmotnosti kyvadla ani jeho rozkyvu. Perioda neboli doba kmitu T je kyvadla je často nahrazována dobou kyvu τ, která se rovná polovině jeho doby kmitu.