主な違い–単純振り子と複合振り子

NS 振り子 軸に沿って吊り下げられたオブジェクトで構成されているため、自由に前後に移動できます。振り子の形状に応じて、振り子は次のように分類できます。 シンプルな振り子 または 複合振り子（物理振り子）。 NS 主な違い 単純振り子と複合振り子の間にあるのは、 単純な振り子では、吊り下げられた物体の重心と吊り下げられた軸との間の距離は、吊り下げられた物体の寸法と比較して大きい。 一方、 複合振り子では、吊り下げられた物体の寸法は、物体の重心と吊り下げ軸の間の距離に匹敵します。。単純振り子と複合振り子を区別する明確な定義はありませんが、これはかなり定性的な区別です。

単純振り子とは

前述のように、単純な振り子では、サスペンション内のオブジェクトの寸法は、オブジェクトの重心からサスペンションの軸までの距離よりも大幅に小さくなります。これにより、質量を単一の点であるかのように扱うことができます。また、体を吊るす「ひも」は弾力性がなく、質量がないと仮定します。次の図は、単純な振り子を示しています。

シンプルな振り子

私たちは長さを取る

サスペンションの軸から体の重心までの距離です（単純な振り子で動いている体は、しばしば「ボブ」と呼ばれます）。次に、ボブを小さな角度で前後に振動させると

、それから私達は体が周期で振動することを示すことができます

によって与えられた：

注：この期間は、体が1回のフルスイングを完了するのにかかる時間です。

は重力による加速度であり、

.

複合振り子とは何ですか

複合振り子では、スイングするボディの重心とサスペンションの軸の間の距離は、ボディの寸法に匹敵します。次の図は、複合振り子を示しています。

複合振り子

本体は上部に吊り下げられています。ここで、点でマークされた点は重心と長さです

重心とサスペンション軸の間の距離です。小さな角度で振動する複合振り子の場合、

それが振動するのは次の式で与えられます：

ここ、

は、回転軸を中心とした物体の慣性モーメントです。

体の質量を指します。

単純振り子と複合振り子の違い

説明

で シンプルな振り子、振動質量は、サスペンションの軸と重心の間の距離よりもはるかに小さい寸法を持っています。

で 複合振り子、振動質量は、サスペンションの軸とその重心との間の距離に匹敵する寸法を持っています。

期間の決定

で シンプルな振り子、その周期に影響を与える振り子の唯一の物理的特性は、その長さです。オブジェクトの質量は期間に影響しません。

で 複合振り子、オブジェクトの質量とその質量がどのように分布しているかの両方が、期間を決定する上で役割を果たします。

画像提供

「シンプルな振り子。」 F = q（E + v ^ B）（自作）[CC BY-SA 3.0]、ウィキメディアコモンズ経由

「物理的な振り子（ラベル付きの図）。」マラック、マイケル（自作）[パブリックドメイン]、ウィキメディアコモンズ経由