La fisica del pendolo viene utilizzata per descrivere il movimento oscillatorio di un pendolo causato dalla gravità. Per creare un pendolo, un peso, chiamato bob, viene appeso a un punto fisso, chiamato perno. Tirando indietro il pendolo e lasciandolo andare, oscillerà avanti e indietro a causa della forza di gravità e della tensione lungo la corda o il filo da cui è appeso il peso. Il movimento continua per inerzia.
Secondo la legge fondamentale dell’inerzia, sia che un corpo sia fermo o in movimento, continuerà in quello stato a meno che non subisca l’azione di una forza esterna. Nel caso della fisica del pendolo, il pendolo continuerà a oscillare a meno che una forza esterna non agisca per fermarlo. Poiché su di esso non agiscono forze esterne, può continuare a oscillare indefinitamente attraverso lo stesso arco.
L’azione di un pendolo è un buon esempio della conservazione dell’energia meccanica. Questa legge della fisica afferma che l’energia all’interno di un sistema rimane sempre costante. In altre parole, la somma dell’energia è sempre la stessa e l’energia non può essere creata o distrutta. Ci sono molti diversi tipi di stati energetici in cui un oggetto può trovarsi, come cinetico, potenziale, chimico, nucleare e termico. Gli stati energetici potenziali e cinetici, o in movimento, sono quelli che vengono misurati e osservati nella fisica del pendolo.
Quando un pendolo oscilla, il suo stato energetico cambia in base a dove si trova nell’arco il peso, ma ciò che rimane lo stesso è la somma totale del potenziale e dell’energia cinetica del peso – in altre parole, l’energia viene conservata. Nel punto più alto del pendolo, non ha velocità e tutta l’energia nel sistema è potenziale. Mentre cade attraverso l’arco, il peso guadagna velocità ed energia cinetica perdendo energia potenziale. Una volta che passa attraverso la parte inferiore dell’arco, inizia a rallentare e perde energia cinetica mentre guadagna altezza ed energia potenziale. Sebbene l’energia cinetica e potenziale vari, le misurazioni della fisica del pendolo mostrano che il totale rimane lo stesso in tutti i punti dell’arco del pendolo.
Nella fisica del pendolo, si presume che la resistenza dell’aria e l’attrito siano inesistenti sul peso. Poiché l’energia di un sistema a pendolo è conservata, si dice che abbia un moto perpetuo, che può continuare indefinitamente finché non viene persa energia per altri oggetti o dintorni. Il fatto che un pendolo continui a oscillare allo stesso modo nel tempo è il motivo per cui è stato utilizzato negli orologi per tenere il tempo e inizialmente utilizzato per misurare la forza gravitazionale.