Galileo Galilei (1564-1642) bestudeerde eerst waarom een ​​slinger zwaait. Zijn werk was het begin van het gebruik van metingen om fundamentele krachten te verklaren.

Christiaan Huygens maakte in 1656 gebruik van de regelmaat van de slinger om de slingerklok te construeren, wat een nauwkeurigheid opleverde die tot dan toe niet bestond. bereikt. Dit nieuwe apparaat was nauwkeurig tot binnen 15 seconden per dag.

Sir Isaac Newton (1642-1727) maakte gebruik van dit vroege werk toen hij de bewegingswetten ontwikkelde. Newton's werk leidde op haar beurt tot latere ontwikkelingen zoals de seismograaf voor het meten van aardbevingen.

Kenmerken

Pendels kunnen worden gebruikt om te laten zien dat de aarde rond is. Pendels slingeren met een betrouwbaar patroon en werken met de onzichtbare zwaartekracht, die varieert afhankelijk van de hoogte. Als de slinger zich recht boven de Noordpool bevindt, lijkt het bewegingspatroon van de slinger te veranderen in een tijdsbestek van vierentwintig uur, maar dat gebeurt niet. De aarde draait terwijl de slinger in hetzelfde bewegingsvlak blijft.

Er zijn verschillende manieren om pendels te bouwen die de manier waarop ze slingeren veranderen. Toch blijft de basisfysica achter hoe ze werken altijd hetzelfde.

Structuur

Een eenvoudige slinger kan worden gemaakt met een string en een gewicht dat aan een enkel punt hangt. Voor de draad kan ander materiaal worden gebruikt, zoals een stang of draad. Het gewicht, dat een bob wordt genoemd, kan van elk gewicht zijn. Galileo's experiment om twee kanonskogels met verschillende gewichten te laten vallen, illustreert dit. Objecten van verschillende massa versnellen met dezelfde snelheid onder de zwaartekracht.

Functie

De wetenschap achter de slinger wordt verklaard door de krachten van zwaartekracht en traagheid.

De zwaartekracht van de aarde trekt de slinger aan. Wanneer de slinger nog steeds hangt, zijn de draad en het gewicht recht en in een hoek van 90 graden ten opzichte van de aarde, omdat de zwaartekracht de draad en het gewicht naar de aarde trekt. Traagheid zorgt ervoor dat de slinger in rust blijft tenzij een kracht ervoor zorgt dat deze beweegt.

Wanneer de draad en het gewicht in een rechte beweging worden bewogen, werken het gewicht en de draad onder inertie. Dit betekent dat, omdat de slinger nu in beweging is, deze blijft bewegen, tenzij er een kracht is die ervoor zorgt dat deze stopt.

Zwaartekracht werkt op de slinger terwijl deze beweegt. De bewegende kracht wordt minder omdat de zwaartekracht op de slinger inwerkt. De slinger vertraagt ​​en keert vervolgens terug naar het beginpunt. Deze heen en weer gaande kracht gaat door totdat de kracht die de beweging start niet sterker is dan de zwaartekracht, en dan is de slinger weer in rust.

De zwaartekracht trekt de slinger niet terug om terug te keren naar de beginpunt langs hetzelfde pad. De zwaartekracht trekt de slinger naar de aarde.

Andere krachten werken in tegenstelling tot de kracht van de bewegende slinger. Deze krachten zijn luchtweerstand (wrijving in de lucht), atmosferische druk (een atmosfeer op zeeniveau, die afneemt op grotere hoogten) en wrijving op het punt waar de bovenkant van de draad is verbonden.

Overwegingen

Newton schreef in 1667 in Principia Mathematica dat vanwege de elliptische aard van de aarde, de zwaartekracht op verschillende breedtegraden een ander niveau van invloed uitoefent.

Misvattingen

Toen hij de slinger bestudeerde , Galileo ontdekte dat het regelmatig zou schommelen. De schommel, de periode genoemd, kon worden gemeten. De lengte van de draad veranderde in het algemeen de periode van de slinger niet.

Later, toen mechanische apparaten werden ontwikkeld, zoals de slingerklok, bleek dat de lengte van de slinger wel verandert de periode. Temperatuurveranderingen resulteren in een kleine verandering in de lengte van de staaf, met als resultaat een verandering in de periode.