Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- Beweging
- Lengte
- Amplitude
- Massa
- Luchtweerstand / wrijving
- Sympathieke vibratie
Een slinger is een eenvoudig apparaat bestaande uit een gewicht opgehangen aan een touwtje, draad, metaal of ander materiaal dat heen en weer zwaait. Pendels zijn gebruikt in grootvader klokken en dergelijke om tijd te houden. Wetenschappelijke principes bepalen wat de slingeringsnelheid van de slinger beïnvloedt. Deze principes voorspellen hoe een slinger zich gedraagt op basis van zijn kenmerken.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
De zwaartekrachten, de massa van de slinger, de lengte van de arm, wrijving en luchtweerstand hebben allemaal invloed op de schommelsnelheid.
Beweging
Trek een slinger naar achteren en laat hem los. Je kunt de slinger alleen heen en weer laten slingeren, of, in het geval van een klok, laten slingeren aangedreven door de versnellingen. Hoe dan ook beïnvloedt het principe van periodieke beweging de slinger. De zwaartekracht trekt het gewicht, of bob, naar beneden terwijl het zwaait. De slinger werkt als een vallend lichaam, beweegt met een constante snelheid naar het midden van de beweging en keert vervolgens terug.
Lengte
De zwaaisnelheid of frequentie van de slinger wordt bepaald door zijn lengte. Hoe langer de slinger, of het nu een touwtje, metalen staaf of draad is, hoe langzamer de slinger slingert. Omgekeerd geldt: hoe korter de slinger, hoe sneller de swing. Dit vertegenwoordigt een absoluut principe dat altijd zal werken, ongeacht het type ontwerp. Op grootvaderklokken met lange pendels of klokken met kortere, hangt de schommelingssnelheid af van de pendelslengte.
Amplitude
Amplitude verwijst naar de zwaaihoek of hoe ver terug de slinger zwaait. Een rustende slinger heeft een hoek van 0 graden; trek het terug halverwege tussen rusten en evenwijdig aan de grond en je hebt een hoek van 45 graden. Start een slinger en u bepaalt de amplitude. Experimenteer met verschillende startpunten en je ontdekt dat de amplitude de swing-snelheid niet beïnvloedt. Het duurt even lang voordat de slinger terugkeert naar het beginpunt. Eén uitzondering betreft een zeer grote hoek, één voorbij elke redelijke schommel voor een klok of een ander apparaat. In dat geval wordt de swing-snelheid beïnvloed naarmate de slinger sneller gaat.
Massa
Een factor die de swing-snelheid niet beïnvloedt, is het gewicht van de bob. Verhoog het gewicht op de slinger en de zwaartekracht trekt gewoon harder, het extra gewicht gelijk maken. Zoals School for Champions aangeeft, is de zwaartekracht op elk vallend object hetzelfde, ongeacht de massa van het object.
Luchtweerstand / wrijving
In een praktijktoepassing beïnvloedt luchtweerstand de zwaaifrequentie. Elke swing ondervindt die weerstand en het vertraagt de swing, hoewel het misschien niet genoeg is om merkbaar te zijn tijdens een swing. Wrijving vertraagt ook de swing. Als de slinger slingert op basis van traagheid vanaf de eerste release, zal deze uiteindelijk stoppen.
Sympathieke vibratie
De slingeringsfrequentie van een slinger past zich aan wanneer deze dicht bij een andere slinger wordt geplaatst. Dit fenomeen wordt sympathische vibratie genoemd. De pendels brengen beweging en energie heen en weer. Deze overdracht zal er uiteindelijk voor zorgen dat de slingeringsnelheid van de ene slinger identiek is aan die van de andere slinger.