Pendeln

Intro

En pendel kan bestå att en tyngd upphängd i ett snöre.

Gallileo observerade lampor som svängde i taket i kyrkan.

Vad påverkar svängningstiden?

Massan? Längden? Gravitationen? Utslagsvinkeln? Friktionen? Luftmotståndet?

Teori

Fysiker arbetar med modeller av verkligheten

Enkel modell:

Wikipedia om Pendeln

Mer detaljerad modell med stora utslag:

engelska versionen samt Pendulum Mathematics.

Beskriv detta i ord. Rita grafer i Excel om du hinner.

Pendelsimulering i GeoGebra

Den här filen är fri att använda enligt Creative Commions. Man kan ladda ner den och jobba vidare.

<ggb_applet width="682" height="254" version="4.0" ggbBase64="UEsDBBQACAgIAA6BgT8AAAAAAAAAAAAAAAAWAAAAZ2VvZ2VicmFfamF2YXNjcmlwdC5qc0srzUsuyczPU0hPT/LP88zLLNHQVKiuBQBQSwcI1je9uRkAAAAXAAAAUEsDBBQACAgIAA6BgT8AAAAAAAAAAAAAAAAMAAAAZ2VvZ2VicmEueG1s1Vpfc9s2En9OP8UOHzrOnS0DIMA/qZyOnblOM5M2ndp307nppANRkIyaIhWSsqWknbkvcx+gb/d+772vdAuApEjJVmy5ydxNooAElgB2f7u/XZAZfrmcpXCtilLn2YlHB8QDlSX5WGfTE29RTY4i78vnnw2nKp+qUSFhkhczWZ143Ejq8YkXhCwOJ4k8opKGR1zFo6OYBcFRNJ6M6JgLIcLAA1iW+lmWfytnqpzLRJ0nl2omX+WJrOzCl1U1f3Z8fHNzM2iWGuTF9Hg6HQ2W5dgD3GZWnnj1xTOcrvfQjW/FGSH0+IdvXrnpj3RWVjJLlAdGhYV+/tmT4Y3OxvkN3OhxdYm7j1GNS6Wnl6iTH8UeHBuhORpkrpJKX6sSH+3cWp2r2dyzYjIz40/cFaStOh6M9bUeq+LEI8ZQeaFVVtWDpF7kuHl8eK3VjZvHXNkluAdVnqcjaaaAX34BRhiBQ9NQ1zBsgsANEddHfNcw13DXCCfD3ePciXInw50M9z241qUeperEm8i0RJPpbFIgXO19Wa1SZfdTd6zVZYcMx/U7FMb1PHA2xo0fkkNO7M/p3FGQdlasisUDF2yXE/79lmOPUpDcqR67S71gx4JO3x3r0WY9KjrrCXJo/9rf1or+LhU3V3T3j1sw4J9ExeFxEx7DOiKgvDSytddUalaaGPFjELFxdQoC40EAjSEIIWSA3g9UAMeuCN09BD/EPg4+RBBjB/XBxoEwozy0cwQgKAQcQgIBBhBQXICD8IHa+OGAUQM2BjEemY8SQoDAp0IzITNz+AHwAO/8CDjuzYRfSFHQxwfxHtdn4FPwzcM0BBZAYOaj3IR1EJlt45QMAtwCNRNiBGP0ushF+Qh8YTigNpPO5ouqZ5pkNm4uq3zeYoDSyD1rSnNc1GO8J8NUjlSKSeDcIAhwLVP0MM8uNMmzChrwmOubFnJ+qZPyXFUVPlXCz/JavpKVWn6F0mWztpVN8qz8rsirF3m6mGUlQJKnpN1zntLONWt3jTd+Z4B3B0RnIOhch7eum+MILEqF6+dF2YjL8filkVjTAVrydZauzgolr+a57qsxPLb5ZKgWSarHWmZ/Qyc1qxi7QJteIrZOL4ar6o3kxfh8VaLnwvLvqsjRtJQMAhaGxA9EEIS+j6iu3BCl0YAi3ZPAF3EYhREyXplIE3QsxhESMBFREcSxMA/dMSSEW1tdtxDJpVprOy1MSHduXpZnebrusgZ4IefVorClAW6iMGqdZtNUWSexIY15N7ka5ctz5x2+m+tiNVeGRO0ORlNreCgMmyKFTOt2ZCxU79JsrZUiVoZYCdrY0EzbStCYWRnbjlxrpdCD3eZqZWmjKCXNQrq0ZEa8OnQaojL+bxL5ItPVq+am0snVWlnzwLeL2UgVfQdvJ6V/2KTD4w1HG16pIlNp7dcI6CJflC5MOzsZq0TP8NYN1EaRBrK/4g5c71hNC9XsPLWllzOZHSVdl93qtlN9VeSzl9n1BfrD1gaw/irQR3AThvXdsI03q1Ojw7BMCj03XgkjzBBXau13Y11KTDDjri1MmOIkiZ2y0pWxHAbworrM0Rm+/vc/r2QGf0mx/CorPcU5kIdQwkRrqmZYiEFlHTJbzFShkxaXqS3qcI+LWst4ENVqICiQj35Ggmxzp3umUebJEIc3XBaj1rmjaWU6v5SmHKS1a8qVKnrGtDO+nkxKVcHyxDtCboUVtrwz/E0+rvdWT1OmpsyEmXZVykwurXODHJVIrxUW2ghuti603eZrekKGMNUpPiJobK5WJsKYuZroZQcFNKx+h24mexqvo6tC7r/CYra0hVZVh7u9+FqPxypr9ytbX0D6mzt7AGYe5cKlfXSO9rFE0w0Bh94HcUw3cSQDsR+OFrmpo52GoPZB0gEZfFogKf9/B3L6E92EkhpFt7HsE+yuoHR5hNwbxi2gPobilkfb7f/+r5/ILS7MMP9HYSjwXxZH0d1u4w8opwJP4cIXURzG/j29KG6diNHGieJ7s8G+HPlQQLbjaidB7uXbRWIKmLrqJXfhTmjIhc9ihkEXc7wQ245AH+YItsxqDae9Rzt6n7HIPV297rWw95M22mGx1KmWxWpzwNYIpQGGNN5j2neu3SwjSlfxJPlsnqqlG7badyzf7d2oPe5PImozlNggpBGLzI+LmPDbcsMn5JOHGPn+WlebWvMBCx8VqHUKtO3DQ1W4UBUPTYHiMSkwpJ82A5J1JiADdhsF3AYkhsBMZmPI7IuT7ywDrA/0Eo/Gq1M8UdTALKqm98xNVD/+ASo526aSHvSdmr1XADHh0DftY+lk/8x5G7kcYWZifuyLwA9C4VNGwj7Z7Msmy3mB8Jtt1ra58AA7UXn4E2zlVuw7SOEYpk/fHGCSfurer+wOzoutqmbAMdOyIIoFpX7IouCBdLNbgdNaAVNY4H7VmwONzV3qVKjNxVOv70bbSvX963RP/zJs0jvd7+1dXQ8RjEXmTXlMYi6EeWOysjOySHAWRQLHkfkD8Umy0xYcL2o4DsghrA7OnsIRpA+194v9SoPNAw35Y+zdRqT4GBHZJ8jv8wrP8xsMiSaV9MRbHpyiISWrybFHly8+l/O8/OIhpNk88r/k2ozHQcBCLDgx4zEW+o3puQgpOjcPBA0Y5zstH+xlefuu73bDnzmrd2zcs/3vv+02+8b557fbTj+9iOYfKmXuAGXfQ8dHPFakaX7zvZogzVj7brxCuxuNczU1/Zt41AjUqGwCIXfjUNZzNlaUe7r+ztcmezv/ERlw30dWYSQOA+QXv35DdmtUvLMDggifUO5jag15/Ajw1Nuslxo0Zgad6Ko1cWpqlpdZpYpS2VeT269jr5Sam3fhr7OLQmal+Za+o77fyhtJnTdWbw7YU/gzLG17Aiatm8tGgSTPTLGxnULqgXa6vcC1YLa8Juj+yN4KA/0ADHqqsmvcbF6UAEtSHzJXpE5D75qeJbX4mzHanERphxGxEi30Ek4b+dNG6pQ5jwqxMBJBGEYkIn6ImezUr9c45c2F6Gi96SDmc5qeoL0/iGullhWtsf387SKvvrhAVNl//vFj+bao3sOPk0Im7yGFX99P4Vf8cwJODH3g4jaczYRef/ZHsOU2Vz4QZ12+khfqh80zrv2OWGJhPFl/c7OfjbjX2LCuEOxXBHswAssD8QDjmfOI+oJRHhpwVs253icc6YFSGvVSYBeB4+4HBPspr/4vJ8//C1BLBwi/16QDbQkAAA8jAABQSwECFAAUAAgICAAOgYE/1je9uRkAAAAXAAAAFgAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAZ2VvZ2VicmFfamF2YXNjcmlwdC5qc1BLAQIUABQACAgIAA6BgT+/16QDbQkAAA8jAAAMAAAAAAAAAAAAAAAAAF0AAABnZW9nZWJyYS54bWxQSwUGAAAAAAIAAgB+AAAABAoAAAAA" framePossible = "true" showResetIcon = "false" showAnimationButton = "true" enableRightClick = "true" errorDialogsActive = "true" enableLabelDrags = "false" showMenuBar = "false" showToolBar = "false" showToolBarHelp = "false" showAlgebraInput = "false" useBrowserForJS = "true" allowRescaling = "true" />

Pendeln simulerad

från PhET Colorado. Den är inbäddad nedan- Ställ in längden på 0.5 m i så kan vi jämföra svängningstiderna mellan simuleringar och verklig pendel:

Det här är en simulering av en pendel. Man kan variera längd och massa på pendel samt variera utslagsvinkeln. Detta är en fysikalisk modell. Undersök modellen och ta reda på hur pendelns längd, massa och vinkel påverkar svängningstiden (peerioden).

Modellen som ett uttryck

Den enkla modellen T = 2 pi rot(l/g) är en förenkling och approximation av sin(täta) = täta. Den fungerar för små vinklar, jmf wikipedia.

Utveckla modellen: Man kan koppla på friktion och variera gravitationen.

Exempel
l = 0.5 m
T = 2*3.14*(0.5/9.82)0.5 = 1.42

Uträkning med Wolfram Alpha

Pendeln beräknad i Wolfram Alpha

Wolfram

Pendeln i verkligheten

Testa modellen från Colorado mot verkliga pendlar.

Stämmer modellerna.

Testa modellen: Jämför med verkliga tyngder/pendel. Exempel på google docs.