सरल पेंडुलम

1 · भविष्यवाणी

यदि आप एक पेंडुलम की लंबाई दोगुनी कर देते हैं, तो इसकी अवधि क्या होगी? क्या बॉब को भारी बनाने से अवधि बिल्कुल बदल जाती है?

• एक लंबे पेंडुलम की अवधि लंबी होती है (आगे और पीछे अधिक धीरे-धीरे घूमता है); द्रव्यमान का कोई प्रभाव नहीं पड़ता.
• एक लंबे पेंडुलम की अवधि छोटी होती है (आगे और पीछे अधिक तेज़ी से घूमता है)।
• रस्सी की लंबाई की परवाह किए बिना, एक भारी बॉब अधिक धीरे-धीरे घूमता है।

2 · सेट अप

1. मैकेनिक्स सैंडबॉक्स में पेंडुलम प्रीसेट खोलें।
2. पुष्टि करें कि बॉब पर गति जाँच गणित पैनल में लाइव है - आप प्रत्येक स्विंग के नीचे इसका चरम मान पढ़ेंगे।
3. प्रत्येक पंक्ति के लिए, बॉब का द्रव्यमान, रस्सी की लंबाई और ऊर्ध्वाधर से रिलीज कोण निर्धारित करें, फिर बॉब को छोड़ दें और इसे स्विंग करने दें।

3 · डेटा एकत्रित करें

आपकी तीन पंक्तियों के लिए ग्राफ अवधि (ओं) बनाम रस्सी की लंबाई (एम)। क्या रिश्ता एक सीधी रेखा है?

4 · विश्लेषण करें

1. एक पंक्ति के लिए, ऊर्जा संरक्षण (½mv² = mgh का उपयोग करके स्विंग के नीचे बॉब की अधिकतम गति की गणना करें, h = L( 1 - cos θ₀)) के साथ और इसकी तुलना अपने लाइव speed-probe रीडिंग से करें। क्या वे सहमत हैं?
2. तीनों पंक्तियों में अवधि कॉलम को देखें। क्या यह बॉब के द्रव्यमान पर निर्भर करता है? क्यों या क्यों नहीं, यह समझाने के लिए सूत्र का उपयोग करें।

5 · विस्तार

1. अवधि सूत्र T = 2 π√(L/g) छोटे रिलीज कोण मानता है। भविष्यवाणी करें कि वास्तविक अवधि का क्या होगा क्योंकि रिलीज़ कोण 30 ° से आगे बढ़ता है - क्या सैंडबॉक्स की मापी गई अवधि अभी भी सूत्र से मेल खाएगी?
2. झूले के निचले भाग में पेंडुलम सबसे तेजी से घूम रहा है। इसकी प्रारंभिक गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा कहाँ गई, और कई उतार-चढ़ावों के दौरान कुल ऊर्जा (लगभग) स्थिर क्यों रहती है?

इस प्रयोग के पीछे का भौतिकी

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