|
|
עמוד:147
5 . 3 מטוטלת פשוטת איור 5 . 7 מתאר גוף קטן בעל מסה 1 ת , התלוי בחוט שאורכו L ומסתו זניחה . כאשר מושכים את הגוף הצידה ומשחררים אותו , הוא מתנודד משני צדי נקודת שיווי המשקל בתנועה מחזורית . ההתקן מכונה מטוטלת פשוטה , או בקיצור — מטוטלת . המסלול של הגוף הוא קשת של מעגל . את התזוזה , ^ מנקודת שיווי המשקל נמדוד לאורך הקשת 0 . היא זווית הסטייה של החוט מהאנך . הקשר בין 0 ( ברדיאנים ) לבין L ו * נתון , כזכור , על ידי : הכוחות הפועלים על הגוף בעת התנודה הם משקלו , mg , והמתיחות בחוט , T , המתוארים באיור . 5 . 8 במצב בי , האנרגיה הפוטנציאלית של המסה היא אפס , ואילו האנרגיה הפוטנציאלית של הקפיץ ( המתוח ) היא . ^ kx האנרגיה הכוללת היא E 2 = ± kx * אבל , kx = mg ולכן נוכל לרשום : E 2 = \ kx 2 = \ kxx = \ rngx אם נשווה זאת ל ^ יתברר לנו כי , לכאורה , מחצית מהאנרגיה הפוטנציאלית המקורית אבדה . האם אין זה סותר את חוק שימור האנרגיה ? איור : 5 . 8 הכוחות הפועלים על מטוטלת פשוטה . איור : 5 . 7 תנועתה של מטוטלת פשוטה jcIL = 0 ,
|
|