science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Waarom is een slinger wetenschappelijk belangrijk?

Pendels zijn relatief eenvoudige apparaten en zijn bestudeerd sinds de 17e eeuw. De Italiaanse wetenschapper Galileo Galilei begon met experimenten met slingers in het begin van de 17e eeuw en de eerste slingeruurwerk werd in 1656 bedacht door de Nederlandse wetenschapper Christiaan Huygens. Sinds die begintijd hebben slingers een cruciale rol gespeeld bij het bouwen van complexere machines en dragen ze bij aan het moderne begrip van de natuurkunde.

Bewegingsprincipes

Een slinger bestaat uit een gewicht, een bob genaamd, hangend aan een vast punt. Wanneer de slinger wordt geactiveerd of in een richting wordt getrokken, vertoont deze een bewegingsprincipe dat inertie wordt genoemd, wat de eerste bewegingswet van Newton is. Het stelt dat een lichaam in rust, in rust blijft en een lichaam in beweging in beweging blijft, tenzij gehandeld door een kracht van buitenaf. Pendels geven bewijs van de eerste bewegingswet van Newton.

Tijd houden

Kort nadat Galileo formeel de eigenschappen van slingers begon te bestuderen, beschreef hij zijn observaties in een brief aan een vriend. Galileo's brief beschrijft zijn ontdekking dat de tijd die een slinger nodig heeft om heen en weer te slingeren constant bleef. Later begon Santorio een slinger te gebruiken om de polsslag van een patiënt te meten. In dezelfde eeuw van Galileo's ontdekking, werden slingers gebruikt als vervanging voor onbetrouwbare mechanismen die klokken aandreven.

De gevolgen van zwaartekracht meten

Galileo gebruikte een slinger om zijn metingen uit te voeren op de effecten van de zwaartekracht. Hij merkte op dat de reden dat de slinger terug beweegt naar de rustpositie toe te schrijven is aan de zwaartekracht die de bob naar beneden trekt. Met behulp van wiskunde en het feit dat de slinger met een constante snelheid oscilleert, was Galileo in staat om de geschatte effecten van de zwaartekracht te bepalen. Deze vroege experimenten en het gebruik van slingers stellen wetenschappers in staat de vorm van de aarde te berekenen.

Bewijs dat de aarde draait

Wetenschappers hebben gepostuleerd dat de aarde duizenden jaren lang een ronddraaiende bol is . Het duurde echter niet tot 1851-200 jaar nadat Galileo zijn experimenten begon - dat een andere wetenschapper kon bewijzen dat de aarde draait. Foucault, een Franse natuurkundige, gebruikte een slinger om niet alleen aan te tonen dat de aarde draait, maar ook dat het 24 uur duurt om dit te doen. De demonstraties van Foucault laten een slinger zien die lijkt te draaien. Eigenlijk maakt het zetten van de slinger rotatie onmogelijk, wat betekent dat het de vloer onder de slinger is die draait.