Bruger:NisJørgensen/sandkasse/Pendul
Et pendul er et fysisk instrument, der består af en vægt , der hænger ned fra et omdrejningspunkt, således at den kan svinge frit. Når et pendul forskydes sidelæns fra sin hvilende ligevægtsposition og slippes, får tyngdekraften det til at accellerere tilbage mod ligevægtspunktet. Resultatet er at pendulet svinger frem og tilbage forbi ligevægtspositionen. Tiden for en fuld svingning, frem og tilbage, kaldes pendulets periode. Perioden afhænger af pendulets længde, og i meget lille grad også af amplituden, størrelsen af pendulets udsving.
Fra de førstevidenskabelige undersøgelser af pendulet, foretaget omkring 1602 af Galilei, er pendulets regelmæssige bevægelser blevet brugt til tidsmåling, og det var den mest præcise teknologi til tidsmåling frem til 1930'erne. Penduluret, som blev opfunet af Christian Huygens i 1658, blev verdensstandarden for tidsmåling, brugt i hjem og på kontorer i 270 år, og opnåede en præcision ned til omkring et sekunds afvigelse per år, før det blev erstattet af kvarts-uret i 1930'erne.
Penduler bruges også i videnskabelige instrumenter såsom accelerometre og seismografer. Historisk er de også blevet brugt ved geofysiske undersøgelser til at måle variationen i tyngdeaccelerationen, og endda også som en længdestandard.
Ordet "pendul" kommer fra latin pendulus, der betyder "hængende".
Beregningsmodeller[redigér | rediger kildetekst]
Der er forskellige fysiske beregningsmodeller for et penduls svingning - bl.a. det matematiske pendul, der er en forholdsvis simpel beregningsmodel, og det fysiske pendul, der kan bruges i mere komplicerede tilfælde. For begge gælder at de er approksimationer, da de bygger på tilnærmelsen sin θ ≈ θ, som gælder for små værdier af amplituden θ.
For det matematiske pendul tilnærmes perioden T (svingningstiden) som
hvor L er længen af en masseløs lodsnor, der fra omdrejningspunktet til pendulets masse, der er antaget samlet i et enkelt punkt. g er tyngdeaccelerationen; ca. 9,82 m/s² de fleste steder på Jordens overflade.
For det fysiske pendul bruges i stedet formlen
hvor I er inertimomentet omkring omdrejningsaksen, d er afstanden fra omdrejningsakse til pendulets massecenter, m er pendulets masse, og g igen er tyngdeaccelerationen.