Che cos’è la fisica del pendolo?

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.