МАЯТНИК

МАЯТНИК, в наиболее общем смысле всякое тяжелое твердое тело, могущее вращаться вокруг нек-рой оси, лежащей выше его центра тяжести. Такое тело под действием силы тяжести находится в устойчивом равновесии, т. к. центр тяжести стремится занять наиболее низкое положение. Если вывести это тело из положения равновесия (рис. 1) и предоставить самому себе, то под влиянием силы тяжести оно вновь вернется к положению равновесия, но по инерции будет продолжать двигаться, отклоняясь уже в противоположную сторону, и, дойдя до положения, симметричного с положением начального отклонения, остановится, затем вновь начнет двигаться к положению равновесия и т. д. Если бы трение оси и сопротивление воздуха отсутствовали, то такие маятникообразные колебания продолжались бы неопределенно долго. На самом же деле первоначально сообщенный запас энергии постепенно растрачивается, переходя в тепло: М. совершает з а т у х а ю щ и о колебания и постепенно останавливается.—В теории М. первоначально рассматривается наиболее простой случай математического М., т. е. тяжелой материальной точки, подвешенной на нера.стяжимой, невесомой нити. Отклоним такой маятник ОА (рис. 2) на угол от положения i/ Рисунок 1. равновесия. Силу тяжести, действующую на массу шарика М. и изображаемую стрелкой А'Р, разложим на две слагающие: А'11, стремящуюся растянуть пить, и A'Q, перпендикулярную к ней. Слагающая A'R уничтожается сопротивлением нити, а слагающая A'Q заставляет М. возвращаться к по- р ложению равновесия. Это н есть та сила, которая непосредственно обусловливает колебания М. Математическое исследование показывает, что эта сила всегда направлена к положению равновесия и по величине пропорциональна отклонению от положения равновесия. Из этого следует, что колебания М.—г а р-монические (см. Колебания); пользуясь формулами гармонического колебания, можно показать, что время полного колебания М. (т. е. время, в течение к-рого он проходит от одного крайнего положения до другого и возвращается обратно) для малых углов отклонения ^ выражается след. формулой:

'=*»V^

(1) где I—длина М., а д—ускорение силы тяжести в данном пункте земли. Из этой формулы видно, что период колебания математического М. зависит только от длины его и ускорения силы тяжести и не зависит напр. от угла отклонения (т. е. от амплитуды; см. Колебания) или от массы. Это—т. н. свойство изохронности» колебаний М. Для больших углов приходится принимать во внимание зависимость от угла <р\ однако еще для около 10° поправка составляет десятые доли процента. Для случая физического М., изображенного на рис. 1, период колебания выражается более сложной формулой, т. к. в этом случае приходится вводить момент инерции. Окончательная формула имеет след. вид: Т = 2:711/--, г тдз (2) где I—момент инерции, т—масса, д—ускорение силы тяжести и s—расстояние от оси вращения до центра тяжести (ОС на рис. 1). Мы видим, что свойство изохронности сохраняется и в этом случае. Если мы положим в формуле (2) — = I, то формула примет вид: Т — 2лу -, т. е. будет тождественна с формулой математического М. В этом случае I—длина математического М., имеющего тот же период, что и данный физический,—называется приведен-н ой длиной физ. М.—М. имеет весьма многочисленное применение. Из них наиболее известно применение М. в часах; метроном, столь часто применяемый в экспериментальной технике, представляет собой физический М.: весы также молено трактовать как физический маятник и т. д.                                 а. Шпольскии.
Смотрите также:
  • МЕБЕЛЬ (от франц. meuble—мебель), предметы обихода, служащие для лежания, сидения, хранения вещей и т. п. В зависимости от назначения, .места, способа пользования материал и конструкция М. могут быть весьма разнообразны, как ...
  • МЕБИУСА БОЛЕЗНЬ (Moebius), изолированные параличи черепномозговых нервов вследствие гибели ганглиозных клеток в ядрах соответствующих черепных нервов; объединяются под названием Kernschwund; представляют семейно-наследственное заболевание. Клинически чаще всего выражается врожденным опущением верхнего века одного ...
  • МЕГАОБЛАСТЬ (от греч. megas—большой и blastos—зачаток), по Эрлиху (Ehrlich), ядро-содержащие незрелые красные кровяные клетки, по величине (10—20//) значительно больше нормальных эритроцитов. При особенно крупных размерах клетки эти называются гиганто-бластами. Для молодого ...
  • МЕГАЛОМАНИЯ (от греч. megas—великий и mania—сумасшествие), бред величия, по старинной терминологии «горделивое помешательство». Больные считают себя обладателями несметных богатств, занимающими высокое общественное положение, наделенными сверхъестественными силами и т. п. Этот бредовой ...
  • МЕГАСФЕРЫ (от греч. megas—большой и sphaira—шар), эмбриологический термин, предложенный В. Гисом (W. His) для обозначения больших желточных шаров, лежащих в полости под зародышевыми листками у птиц. Они отшнуровываются от поверхности желтка, ...