Фізичний маятник

Фізичний маятник – це тіло, яке може коливатись навколо осі, що не проходить через його центр мас (рис. 5.4). На рис. 5.4: O – точка підвісу маятника, через яку перпендикулярно до площини рисунка проходить вісь коливання; – віддаль від осі до центра мас тіла. Повертаючою силою є тангенціальна складова сили тяжіння , яка при малих кутах відхилення є квазіпружною:

. (5.12)

Момент цієї сили відносно осі О

. (5.13)

За основним законом динаміки обертального руху

, (5.14)

де І – момент інерції фізичного маятника, – кутове прискорення. Підставляючи (5.13) у (5.14), одержимо

або

. (5.15)

Вираз (5.15) є диференціальним рівнянням гармонічних коливань фізичного маятника з власною циклічною частотою

або

де – зведена довжина фізичного маятника.

Період коливань фізичного маятника

.

Зведена довжина фізичного маятника – це довжина такого математичного маятника, який має такий самий період коливання, як і даний фізичний.