Siły działające na wahadło
Wahadło matematyczne to układ, w którym kulka zawieszona jest na nieważkiej i nierozciągliwej nici. Analiza sił działających na wahadło jest kluczowa dla zrozumienia jego ruchu.
W stanie spoczynku na kulkę działają dwie siły: siła ciężkości oraz siła naprężenia linki, które się równoważą. Gdy wahadło zostaje wychylone z położenia równowagi i puszczone swobodnie, zaczyna się poruszać ruchem drgającym.
Highlight: W momencie rozpoczęcia ruchu, siła wypadkowa działająca na kulkę jest skierowana prostopadle do linki i powoduje powrót wahadła do położenia równowagi.
Podczas ruchu kulki zmienia się jej prędkość. W chwili gdy kulka mija położenie równowagi, uzyskuje maksymalną prędkość. Od tego momentu jej prędkość maleje, aż kulka osiągnie maksymalne wychylenie, by następnie ponownie zacząć się poruszać w stronę położenia równowagi.
Vocabulary: Ruch drgający - rodzaj ruchu, w którym ciało wykonuje powtarzające się oscylacje wokół położenia równowagi.
Example: Przykładem przemiany energii w ruchu wahadła matematycznego jest ciągła zamiana energii potencjalnej w kinetyczną i odwrotnie. W najniższym punkcie energia kinetyczna jest maksymalna, a potencjalna minimalna, natomiast w skrajnych położeniach sytuacja jest odwrotna.