40 (201)

Rys. 9.3. Sposób obliczania stosunku częstotliwości drgań wzajemnie prostopadłych

Wahadła fizyczne

Jednym ze sposobów realizacji składania drgań wzajemnie prostopadłych są dwa sprzężone ze sobą wahadła fizyczne wykonujące drgania w odpowiednich kierunkach. Rozpatrzmy ruch pojedynczego wahadła. Gdy mamy do czynienia z ciałem sztywnym zawieszonym tak, aby pod wpływem własnego ciężaru obracało się bez tarcia wokół osi poziomej nie przechodzącej przez jego środek ciężkości A, to wahadło takie nazywa się wahadłem fizycznym (rys. 9.4).

r

Rys. 9.4. Wahadło fizyczne o środku masy w punkcie A zawieszone w punkcie 0

Położeniem równowagi dla wahadła fizycznego jest takie położenie, w którym punkt A leży na linii pionowej przechodzącej przez punkt O (rys. 9.4). Gdy wychylimy je z położenia równowagi o niewielki kąt a , to zacznie działać na nie moment siły ciężkości

M = 1 X ,    (9.9)

gdzie t oznacza wektor skierowany od punktu 0 zawieszenia wahadła do środka jego masy A_;    oznacza ciężar wahadła.

Pod wpływem momentu siły nastąpi ruch określony równaniem

sc *