Sarkaç Basit Harmonik Hareket
Sarkaç, bir ip veya çubuğa bağlı bir ağırlıktan oluşan basit bir mekanik sistemdir. Sarkaç, ağırlık serbest bırakıldığında, yerçekimi kuvvetinin etkisiyle aşağı doğru hareket eder ve en alt noktaya ulaştığında, kinetik enerjisi potansiyel enerjiye dönüşür ve sarkaç yukarı doğru hareket etmeye başlar. Bu hareket, sarkaç durana kadar devam eder.
Sarkaç, basit harmonik hareket yapan bir sistemdir. Basit harmonik hareket, bir cismin denge konumu etrafında, belirli bir frekans ve genlikle yaptığı periyodik harekettir. Sarkaç için, denge konumu, ağırlığın serbest bırakıldığı noktadır. Frekans, sarkaçın bir tam salınımını tamamlaması için geçen süredir. Genlik ise, sarkaçın ağırlığının denge konumundan uzaklaştığı maksimum mesafedir.
Sarkaçın hareket denklemi, aşağıdaki gibidir:
m * a = -m * g * sin(θ)
Burada, m sarkaçın kütlesi, a sarkaçın ivmesi, g yerçekimi ivmesi ve θ sarkaçın açısıdır.
Sarkaçın hareket denklemi, ikinci dereceden bir diferansiyel denklemdir. Bu denklemin çözümü, aşağıdaki gibidir:
θ = A * cos(ωt + φ)
Burada, A sarkaçın genliği, ω sarkaçın açısal frekansı ve φ sarkaçın faz açısıdır.
Sarkaçın açısal frekansı, aşağıdaki gibidir:
ω = √(g/L)
Burada, L sarkaçın uzunluğudur.
Sarkaçın faz açısı, sarkaçın serbest bırakıldığı zamana bağlıdır.
Sarkaç, basit harmonik hareket yapan bir sistem olduğu için, hareketinin özellikleri, basit harmonik hareketin özellikleriyle aynıdır. Sarkaçın hareketinin özellikleri şunlardır:
- Sarkaç, denge konumu etrafında, belirli bir frekans ve genlikle salınır.
- Sarkaçın salınım süresi, sarkaçın uzunluğuna ve yerçekimi ivmesine bağlıdır.
- Sarkaçın genliği, sarkaçın ağırlığının denge konumundan uzaklaştığı maksimum mesafedir.
- Sarkaçın faz açısı, sarkaçın serbest bırakıldığı zamana bağlıdır.
Sarkaç, basit harmonik hareket yapan bir sistem olduğu için, birçok alanda kullanılır. Sarkaç, saatlerde, metronomlarda ve sismograflarda kullanılır.
Faydalı Siteler
İlgili Dosyalar