KYVADLO | Tento. Co je to KYVADLO?
KYVADLO – (1) matematické (nebo jednoduché) (obr. 6) – malé těleso, volně zavěšené z pevného bodu na neroztažitelné niti (nebo tyči), jehož hmotnost je zanedbatelně malá ve srovnání s hmotností tělesa vykonávajícího harmonické kmitání váhání (viz) vzhledem k vertikální poloze rovnováhy pouze působením gravitace atd. Pro malé úhly (Θ = 2 – 3°) odchylky (při absenci tření v bodě zavěšení a odporu prostředí) závisí perioda kmitů matematického M. na délce M. (1) a gravitačním zrychlení (g) v daném geografickém bodě na Zemi a nezávisí na hmotnosti tělesa a amplitudě. M. kmitající v jedné rovině se nazývá ploché; (2) Fyzikální M. (obr. a) je tuhé těžké těleso s rozloženou hmotností, kmitající působením gravitace atd. kolem pevného horizontálního bodu zavěšení, který neprochází těžištěm tělesa. Pohyb fyzikálního M. probíhá stejným způsobem jako pohyb matematického M. kyvadlo (cm), jejíž délka se rovná redukované délce fyzického M. Redukovaná délka fyzického M. se nazývá délka matematického M. se stejnou periodou kmitání. Bod na přímce spojující bod zavěšení s těžištěm C tělesa, ležící ve vzdálenosti redukované délky od osy otáčení (na druhé straně těžiště), se nazývá střed kmitání fyzického M. Bod zavěšení M. a střed kmitání mají vlastnost reciprocity: pokud jsou zaměněny, perioda kmitání fyzického M. se nezmění. Tato vlastnost reciprocity se používá u vratného kyvadla k určení redukované délky; znalost délky a periody kmitání umožňuje najít gravitační zrychlení v daném bodě plochy; (3) Torzní M. je zařízení, které využívá pružné deformace tyče (závitu) s jedním pevným koncem a volným masivním diskem na druhém. Úhlem natočení disku působením dvojice sil (pružnost tyče a vnější rušení) lze posoudit velikost točivého momentu okamžik (viz); (4) Pružinové kyvadlo – zařízení, které využívá elastickou deformaci pružiny. Princip pružinového kyvadla je základem pro činnost zařízení pro měření hmotnosti v nulové gravitaci, protože všechny ostatní typy vah používané na Zemi jsou k ničemu; (5) Maxwellovo kyvadlo – masivní disk s vodorovnou osou, k jehož koncům jsou připevněny dvě nitě. Jejich horní konce jsou upevněny na příčníku ve tvaru U. Pokud navinete nitě na osu disku, disk se zvedne a po uvolnění začne vykonávat periodický pohyb: nejprve disk klesá, nitě se odvíjejí a disk se otáčí rychleji; po dosažení spodního bodu zavěšení změní směr svého pohybu a setrvačností se pohybuje nahoru, navíjí nitě na osu. Disk tak kmitá, dokud se nezastaví. Kyvadlo je pojmenováno po anglickém fyzikovi J. Maxwellovi; (6) M. Froude (třecí kyvadlo) je jeden z nejjednodušších samooscilačních mechanických systémů, je to fyzikální kyvadlo (viz), pevně upevněné k objímce namontované na vodorovné hřídeli otáčející se v jednom směru. Úhlová rychlost hřídele je taková, že v každém okamžiku překračuje úhlovou rychlost M. Moment třecích sil působících na M zpomalí pohyb v jedné půlperiodě (když se M a hřídel pohybují v různých směrech) a zrychlí jej v druhé půlperiodě (když se kyvadlo a hřídel pohybují ve stejném směru). V důsledku toho mohou být v systému splněny následující podmínky: vlastní kmity (viz). Kyvadlo je pojmenováno po anglickém vědci W. Froudeovi; (7) M. Foucault – zařízení používané k prokázání denní rotace Země kolem její osy; je to těžká koule na velmi dlouhém závěsu (několik desítek metrů), jejíž horní konec je upevněn tak, aby se kyvadlo (koule) mohlo kyvat libovolným směrem. Protože kyvadlo si udržuje rovinu kmitání vzhledem k inerciální soustavě (soustavě pevných hvězd) a Země se vzhledem k ní otáčí, pak se během několika minut po spuštění kyvadla rovina jeho kyvu znatelně odchýlí ve směru opačném ke směru rotace Země, což potvrzuje skutečnost jeho denní rotace. Kyvadlo je pojmenováno po francouzském fyzikovi L. Foucaultovi.
Velká polytechnická encyklopedie. — M.: Mír a vzdělání. Ryazantsev V.D. 2011.