Basit sarkaç periyodu

Basit sarkaç periyodu T = 2π·√(L/g) ile bulunur: hesaplayıcı uzunluktan periyodu ve tersini verir; ayrıca frekansı, en büyük hızı ve büyük sapmalar için tam düzeltmeyi gösterir.

Örnek: Bilinen değer: sarkaç uzunluğu · Sarkaç uzunluğu 1 m · Genlik (sapma açısı) 10 ° · Yer (yerçekimi ivmesi): Dünya (9,81 m/s²) → Sonuç: T = 2,0102 s · f = 0,4975 Hz · L = 1 m. Kaynak: Wikipedia – Pendulum (mechanics). Güncelleme: .

m
°
düşeyle yaptığı en büyük açı
AraçlarımGirdileriniz yalnızca bu tarayıcıda saklanır.

Sonuç

Sonuç
T = 2,0102 s · f = 0,4975 Hz · L = 1 m
Sarkaç verileri
BüyüklükDeğerFormül
Sarkaç uzunluğu1 m
Küçük açılar için periyot2,0064 sT₀ = 2π·√(L/g)
Sizin genliğinizde periyot2,0102 sT = T₀ / AGM(1, cos(θ₀/2))
Frekans0,4975 Hzf = 1/T
Açısal frekans3,1256 rad/sω = 2π/T
En alt noktadaki en büyük hız0,546 m/sv = √(2gL(1 − cos θ₀))
Daha büyük genliklerde periyot
GenlikÇarpan T/T₀Periyot
5°1,00052,0074 s
10°1,00192,0102 s
20°1,00772,0218 s
30°1,01742,0413 s
45°1,042,0866 s
60°1,07322,1532 s
90°1,18032,3682 s
120°1,37292,7546 s
150°1,76223,5357 s
170°2,43944,8944 s
g = 9,81 m/s² ile hesaplandı. Sizin genliğinizde bir salınım, küçük açı formülünün verdiğinden %0,19 daha uzun sürer. İpin kütlesi ve sürtünme dikkate alınmaz.

Nasıl hesaplanır?

Küçük sapmalar için T = 2π·√(L/g) geçerlidir. 1 m’lik bir sarkacın Dünya’daki periyodu 2,006 s’dir; saniye sarkacı (T = 2 s) yaklaşık 99,4 cm uzunluğundadır.

Formül ne söylüyor

Periyot yalnızca uzunluğa ve yerçekimi ivmesine bağlıdır, cismin kütlesine bağlı değildir. Uzunluk dört katına çıkarsa periyot iki katına çıkar. Ay’da g = 1,62 m/s² olduğundan aynı sarkaç Dünya’dakinden yaklaşık 2,5 kat yavaş salınır.

Büyük açılar

Yaklaşım yalnızca küçük açılarda doğrudur. Genlik büyüdükçe salınım yavaşlar: 10°’de %0,2, 30°’de yaklaşık %1,7, 90°’de ise %18 daha uzun sürer. Bu yüzden hesaplayıcı, aritmetik-geometrik ortalama ile hesaplanan eliptik integralli tam çözümü kullanır: T = T₀ / AGM(1, cos(θ₀/2)).

Sıkça sorulan sorular

Basit sarkacın periyodu nasıl hesaplanır?

T = 2π·√(L/g) ile. L = 1 m ve g = 9,81 m/s² için 2,006 s çıkar. Kütle etkili değildir.

Saniye sarkacı kaç metredir?

Periyodu 2 s olan (her sapma için bir saniye) bir sarkaç Dünya’da yaklaşık 0,994 m uzunluğundadır.

Küçük açı yaklaşımı ne zaman geçerliliğini yitirir?

20°’de bile sapma yaklaşık %0,8’dir. Bu yüzden bir tablo, daha büyük açılar için düzeltme çarpanını gösterir.

Kaynaklar ve yasal dayanak

Güncelleme: · Editoryal ilkeler

Benzer araçlar