Heiluri

Wikipedia

Heiluri on laite, joka koostuu niveleen kiinnitetystä jäykästä varresta (tai langasta) sekä sen päässä olevasta massasta (kuula tms.). Kun heiluri poikkeutetaan tasapainoasemastaan ja se vapautetaan, syntyy heiluriliike, jossa massa liikkuu painovoiman vaikutuksesta edestakaisin alimman pisteensä ohitse.

Heilurin keksi alunperin Ibn Yunus 1000-luvulla. Hän tutki ja dokumentoi sen oskilloivaa (edestakaista) liikettä. 1700-luvulla Galileo Galilei havaitsi kokeiden perusteella, että heilurin heilahdusaika ei riipu heilahduksen laajuudesta. Vaikka Galilei uskoi tämän verrannollisuuden olevan eksakti, se on vain pienille amplitudeille pätevä approksimaatio.

[muokkaa] Heilahdusajan laskeminen

Ainoastaan pienillä heilahduskulmilla (alle 15°) heilurin liike voidaan approksimoida harmoniseksi liikkeeksi. Heilahdusaika on suuresti riippuvainen ainoastaan heilurin pituudesta ja painovoiman suuruudesta. Heilurin massa ei vaikuta heilahdusaikaan.

Heilahdusaika on aika, jolloin heiluri tekee kaksi heilahdusta (vasemmalta oikealle ja takaisin). Kaava heilahdusajan T laskemiseksi on:

T = 2\pi \sqrt\frac{\ell}{g}\,

jossa \ell on heilurin pituus.

Tämä kaava pätee matemaattiselle heilurille, joka oletetaan kitkattomaksi. Fysikaalisen heilurin heilahdusaikaa laskiessa pitää ottaa huomioon nivelen kitka ja heilurin ilmanvastus, jotka vaimentavat heilahdusta.

[muokkaa] Katso myös

[muokkaa] Aiheesta muualla

Teoriaa heilurista (englanniksi)