Warum der gemeinsame Strahl in Bartons Pendel?

NDas Diagramm meines Lehrers eines Barton-Pendels (BP)

Die Theorie besagt also, dass R aufgrund von Resonanz mit der größten Amplitude schwingt. Denn gemessen vom gemeinsamen Strahl ist seine Länge die gleiche wie die von A, also würde die Schwingung von A an R die gleiche Menge an Energie weitergeben, die R alleine haben würde. Rechts?

Meine Frage ist, wie kommt es, dass die Längen vom gemeinsamen Balken gemessen werden müssen? Es schwingt nur um den Punkt an der Saite, an dem es befestigt war. Sollte das nicht der Punkt sein, an dem Sie die Länge messen, wenn Sie die richtigen Energiewerte erhalten möchten?

Ich habe darüber nachgedacht, wenn Sie die Längen eines der kleineren Pendel messen würden, eines vom gemeinsamen Balken und das andere von der Schnur, und auch seine Zeitdauer messen würden, welche Länge würde dieser Zeitdauer entsprechen?

Ich weiß, dass der gemeinsame Strahl der richtige ist, weil ich R mit meinen eigenen Augen mit hoher Amplitude schwingen sah. (Es drohte mir die Augen auszuschlagen ☺) Ich will nur wissen warum, denn theoretisch scheint es mir, dass es von der Saite kommen müsste.

Dies ist das erste Mal, dass ich Bartons Pendel sehe, also beabsichtige ich, weiter zu forschen. Es scheint mir, dass es möglicherweise mehrere Modi gibt, da es mehrere Drehpunkte für die verschiedenen Pendel gibt. Die Frequenz eines Pendels ist unabhängig von der Masse. Warum also ist das "Fahrer"-Pendel mit einer schwereren Masse versehen? Wenn die experimentellen Tatsachen sind, dass R mit dem Fahrer in Resonanz kommt, dann könnte man annehmen, dass nur die Befestigungspunkte der gemeinsamen Stützschwinge von Bedeutung sind und die anderen nicht. Immerhin ist die Eigenfrequenz des einfachen Pendels
ω = L G
Nach dem Betrachten mehrerer Demos auf YouTube scheint der Sinn hinter einem schwereren Treiberpendel darin zu bestehen, die oben erwähnte Tatsache zu demonstrieren, dass die Pendelfrequenz unabhängig von der Masse ist. Also zwei Lektionen. Resonanzschwingungen (Resonanz) und die Unabhängigkeit der Frequenz von der Pendelmasse.
Der Treiber hatte eine hohe Masse, so dass seine kinetische Energie höher ist und somit weniger bei der Übertragung verloren geht.
Ich denke, Sie meinen die Gesamtenergie oder die Energiekapazität. Denken Sie daran, dass die Energie eines Pendels nur am unteren Ende seiner Schwingung vollständig kinetisch ist. Aber ja das macht Sinn. Mit der größeren Masse können Sie mehr Anfangsenergie speichern und so das System gegen die unvermeidlichen Energieverluste länger arbeiten lassen.

Antworten (3)

Sie haben richtig argumentiert, dass man von dem Punkt aus messen sollte, um den das Pendel schwenkt. Sie haben jedoch übersehen, dass, wenn Sie sich im Resonanzszenario befinden, auch die 'gemeinsame Stützschwingung' hin und her schwingt und die Linie, die die Saite des Pendels in Resonanz / die treibende bildet, in der gleichen Ebene liegt wie die gemeinsame Schaukel. Dh die in Resonanz befindlichen Pendel drehen sich tatsächlich um die Drehpunkte der Stützschwinge.

Leider fällt es mir schwer, die Situation in Worte zu fassen; Ich schlage vor, den Apparat um 90 ° gedreht von der Ansicht auf der Skizze aus zu betrachten / sich vorzustellen, und es sollte klar werden.

Schön zu hören. Wenn Sie mit der Antwort zufrieden sind, sollten Sie sie akzeptieren, damit die Frage aus der Warteschlange verschwindet.

Der Treiber hat eine schwerere Masse, um nicht von der viel viel kleineren Energie beeinflusst zu werden, die von den anderen Pendeln übertragen wird, so dass seine Schwingungen konstant bleiben, was auch immer sich von den anderen Pendeln ausbreitet.

Die Physik ist etwas komplexer als man gemeinhin annimmt. Der Treiber übt eine periodische vertikale Kraft auf die Saite aus. Als Ergebnis breitet sich eine Welle entlang der Schnur aus und der Ankerpunkt jedes Pendels bewegt sich periodisch auf und ab. Wie kann eine vertikale Bewegung in eine oszillierende Bewegung umgewandelt werden? Jedes Pendel ist tatsächlich ein Wilbertforce-Pendel. Die Formel für die Kopplung wurde von Arnold Sommerfeld hergeleitet. Auf jeden Fall hat das OP Recht, die relevante Länge ist die Länge der Zeichenfolge.

Wilberforce-Pendelschwingungen und Normalmoden Richard E. Berg und Todd S. Marshall

Warum der gemeinsame Strahl in Bartons Pendel?
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