Kyvadlo

Kyvadlo je těleso o hmotnosti zavěšené na pevném závěsu, které se může volně kývat kolem rovnovážné polohy. Při malých úhlech se chová jako jednoduchý harmonický oscilátor. Pro délku závěsu L a tíhové zrychlení g je perioda ideálního jednoduchého kyvadla T přibližně T = 2π sqrt(L/g). V praxi platí, že hmotnost a tvar závěsu ovlivňují útlum a často i funkční přesnost, ale perioda je v prvním modelu nezávislá na hmotnosti.

Existují dva základní modely: jednoduché kyvadlo, kde je hmotnost považována za bodovou na závěsu, a fyzikální kyvadlo, v němž je zohledněn rozměr tělesa a jeho moment setrvačnosti.

Historie a použití: Kyvadlo sehrálo klíčovou roli v časoměření. V 17. století ho vylepšil Christiaan Huygens a umožnil vznik spolehlivých kyvadlových hodin. Dnes se kyvadla objevují v některých typech starších hodin a v demonstračních experimentech fyziky. V seismometrii a pro měření tíhového zrychlení se používají specializované kyvadlové systémy. Foucaultovo kyvadlo je známé jako demonstrace rotace Země.

Dopady a omezení: Kyvadla jsou citlivá na změny g, teplotu, vzdušný odpor a tření v závěsu. Při velkých úhlech se popis pohybu složitějšími rovnicemi odchyluje od jednoduchého harmonického tvaru.

---