Γιατί χρησιμοποιήσαμε δύο μάζες με πανομοιότυπες γεωμετρίες για το απλό πείραμα εκκρεμούς;

Έχετε δίκιο, σε ένα απλό πείραμα εκκρεμών, χρησιμοποιούμε συνήθως δύο μάζες με πανομοιότυπες γεωμετρίες, αλλά διαφορετικές μάζες . Ο λόγος για αυτό είναι να διερευνηθεί η επίδραση της μάζας για την περίοδο ταλάντωσης. Εδώ είναι μια κατανομή:

Γιατί η ίδια γεωμετρία;

* Μεταβλητή ελέγχου: Πρέπει να διατηρήσουμε το σχήμα και το μέγεθος του εκκρεμένου Bob Constant. Αυτό εξασφαλίζει ότι η κατανομή της μάζας Δεν επηρεάζει τα αποτελέσματά μας.

* Αντίσταση αέρα: Ένα πιο εξορθολογισμένο σχήμα (όπως μια σφαίρα) ελαχιστοποιεί την αντίσταση στον αέρα, η οποία διαφορετικά θα μπορούσε να επηρεάσει την περίοδο ταλάντωσης.

Γιατί διαφορετικές μάζες;

* Διερεύνηση μάζας: Ο στόχος είναι να δούμε αν η μάζα του Bob επηρεάζει το χρόνο που χρειάζεται για μια πλήρη ταλάντευση (η περίοδος).

* Θεωρητική πρόβλεψη: Ο θεωρητικός τύπος για την περίοδο ενός απλού εκκρεμούς δεν περιλαμβάνει μάζα. Αυτό σημαίνει ότι αναμένουμε ότι η περίοδος θα είναι η ίδια για διαφορετικές μάζες (όσο η γεωμετρία είναι σταθερή).

Τι περιμένουμε να δούμε

* Ανεπαρκής διαφορά: Όταν ταλαντεύεστε εκκρεμές με πανομοιότυπες γεωμετρίες, αλλά διαφορετικές μάζες, πιθανότατα θα διαπιστώσετε ότι οι περιόδους είναι πολύ παρόμοιες. Αυτό επιβεβαιώνει τη θεωρητική πρόβλεψη ότι η μάζα δεν επηρεάζει την περίοδο σε ένα απλό εκκρεμές.

* Ελαφρές αποκλίσεις: Σε πειράματα πραγματικού κόσμου, μπορεί να δείτε πολύ μικρές διαφορές στις περιόδους λόγω παραγόντων όπως η τριβή και η αντίσταση στον αέρα. Αυτές οι αποκλίσεις είναι συνήθως ελάχιστες και δεν αλλάζουν το συνολικό συμπέρασμα ότι η μάζα δεν επηρεάζει σημαντικά την περίοδο.

Συνοπτικά:

Χρησιμοποιώντας δύο μάζες με πανομοιότυπες γεωμετρίες, αλλά διαφορετικές μάζες μας επιτρέπει να απομονώσουμε την επίδραση της μάζας στην περίοδο ταλάντωσης. Το πείραμα συμβάλλει στην επιβεβαίωση της θεωρητικής πρόβλεψης ότι η μάζα δεν επηρεάζει την περίοδο σε ένα απλό εκκρεμές.