Pendels hebben interessante eigenschappen die natuurkundigen gebruiken om andere objecten te beschrijven. De planetaire baan volgt bijvoorbeeld een vergelijkbaar patroon. Deze eigenschappen komen uit een reeks wetten die de beweging van de slinger bepalen. Door deze wetten te leren, kun je beginnen met het begrijpen van enkele basisprincipes van de natuurkunde en van beweging in het algemeen.

Pendulumterminologie

Je kunt van bijna alles een slinger maken. Stel je een bal voor die aan het einde van een touwtje is bevestigd: dit maakt een slinger. Natuurkundigen noemen de bal gewoonlijk de "slingerdraad". Slingerbeweging zwaait in een hoek van links naar rechts; stel je de hangende slinger van een klok voor. Natuurkundigen verwijzen naar de beweging van slingers in oscillaties. Eén trilling beschrijft de volledige beweging vanaf één punt en terug. Afbeelding waarbij de slinger zo hoog mogelijk naar de rechterkant wordt opgetild; één trilling zou vanaf dat punt helemaal naar links en naar achteren gaan.

Beweging

De wetten die slingerbeweging bepalen hebben geleid tot de ontdekking van een belangrijke eigenschap. Natuurkundigen splitsen krachten op in een verticale en een horizontale component. In de slingerbeweging werken drie krachten rechtstreeks op de slinger: de massa van de bob, de zwaartekracht en de spanning in de snaar. Massa en zwaartekracht werken beide verticaal naar beneden. Omdat de slinger niet omhoog of omlaag beweegt, heft de verticale component van de snaarspanning de massa en de zwaartekracht op. Dit toont aan dat de massa van een slinger niet relevant is voor zijn beweging, maar de horizontale snaartespanning doet.

Newtons eerste wet

Newtons eerste wet definieert de snelheid van objecten als reactie op krachten. De wet stelt dat als een object met een bepaalde snelheid en in een rechte lijn beweegt, het met die snelheid en in een rechte lijn, oneindig lang zal blijven bewegen, zolang er geen andere kracht op inwerkt. Stel je voor dat je een bal recht naar voren gooit; de bal zou steeds opnieuw rond de aarde gaan als luchtweerstand en zwaartekracht er niet op inwerken. Deze wet laat zien dat, aangezien een slinger heen en weer beweegt en niet op en neer beweegt, deze geen op en neergaande krachten uitoefent.

Newtons derde wet

Newtons derde wet stelt dat elke actie heeft een reactie van gelijke kracht. Deze wet werkt met de eerste wet die aantoont dat, hoewel de massa en de zwaartekracht de verticale component van de snaarspanningvector neutraliseren, niets de horizontale component uitschakelt. Deze wet laat zien dat de krachten die op een slinger werken elkaar kunnen opheffen. Natuurkundigen gebruiken Newtons eerste en derde wetten om te bewijzen dat de horizontale snaarspanning de slinger beweegt zonder rekening te houden met massa of zwaartekracht.

Periodewetgeving

De periode van een slinger beschrijft hoe lang het duurt voordat een slinger is gemaakt slinger om van één punt te gaan, via één trilling en terug. Omdat de massa van een slinger geen invloed heeft op zijn beweging, hebben natuurkundigen bewezen dat alle slingers dezelfde periode hebben voor oscillatiehoeken - de hoek tussen het middelpunt van de slinger op het hoogste punt en het middelpunt van de slinger op zijn stoppositie - - minder dan 20 graden.