SAJÁTKÉSZÍTÉSŰ FIZIKAI INGA PERIÓDUSIDEJÉNEK KÍSÉRLETI MEGHATÁROZÁSA
Szerző(k): FARAGÓ Péter (1,2) és BORDÁS Árpád (3) (bordas.arpad@gmail.com)
Intézmény: (1) Újvidéki Egyetem, Természettudományi Kar, Fizika Intézet, Újvidék
(2) Dositej Obradović Gimnázium és Közgazdasági Iskola, Topolya
(3) Bolyai Tehetséggondozó Gimnázium, Zenta
Fizikai ingának nevezünk minden olyan merev testet, amely rögzített tengely körül a nehézségi erő hatására lengőmozgást végez. Az ingák az ingaóra megalkotásában és az idő pontos mérésében központi szerepet játszottak. Ennek köszönhetően a közép- és felsőfokú fizikaoktatás megkerülhetetlen témaköre az ingákkal foglalkozó fejezet.
A fizikai inga periódusideje az ingára ható nehézségi erőtől, a forgástengely és a tömegközéppont közötti távolságtól, valamint az inga tehetetlenségi nyomatékától függ. Célunk egy, a gyakorlati oktatásban alkalmazható, változtatható periódusidejű fizikai inga megalkotása volt. Ingánkat egy homogén fémrúd, valamint ezen a rúdon mozgatható, úgyszintén fémből készült gömb alkotja. A gömb helyzetének változtatásával a Steiner-féle tétel segítségével határozható meg az inga tehetetlenségi nyomatéka. Fékezetlen és fékezett inga esetében is méréseink jó egyezést mutatnak az elméleti értékekkel.
Kulcsszavak: fizikai inga, periódusidő, tehetetlenségi nyomaték, Steiner-féle tétel
PHYSICAL PENDULUM – CONSTRUCTION AND PERIOD ANALYSIS
Author:
Institution:
A physical pendulum is a system in which a rigid body is free to oscillate about a fixed pivot point under the influence of gravity. Description of pendulum motion played a very important role in invention of the pendulum clock. In this reason pendulum motion is included in almost every high school and undergraduate physics curriculum.
Physical pendulum’s period depends on weight of the pendulum, distance of the centre of mass from pivot point and moment of inertia. The aim of our study is to represent a pendulum constructed using a homogeneous metal rod and sphere. By changing sphere’s position on the rod we can determine system’s moment of inertia employing Steiner’s theorem, as well it is possible to calculate period of oscillation. Our measurements are in good agreement with theory for free and damped oscillations.
Keywords: physical pendulum, period, moment of inertia, Steiner’s theorem