МАЯТНИК

Большая советская энциклопедия (БЭС)

        твёрдое тело, совершающее под действием приложенных сил колебания около неподвижной точки или оси. В физике под М. обычно понимают М., совершающий колебания под действием силы тяжести; при этом его ось не должна проходить через центр тяжести тела. Простейший М. состоит из небольшого массивного груза C, подвешенного на нити (или лёгком стержне) длиной l. Если считать нить нерастяжимой и пренебречь размерами груза по сравнению с длиной нити, а массой нити по сравнению с массой груза, то груз на нити можно рассматривать как материальную точку, находящуюся на неизменном расстоянии l от точки подвеса O (рис. 1, а). Такой М. называется математическим. Если же, как это обычно имеет место, колеблющееся тело нельзя рассматривать как материальную точку, то М. называется физическим.
         Математический маятник. Если М., отклоненный от равновесного положения C0, отпустить без начальной скорости или сообщить точке C скорость, направленную перпендикулярно OC и лежащую в плоскости начального отклонения, то М. будет совершать колебания в одной вертикальной плоскости по дуге окружности (плоский, или круговой математический М.). В этом случае положение М. определяется одной координатой, например углом , на который М. отклонен от положения равновесия. В общем случае колебания М. не являются гармоническими; их период T зависит от амплитуды. Если же отклонения М. малы, он совершает колебания, близкие к гармоническим, с периодом:
         0192006749.tif
         ,
        где g — ускорение свободного падения; в этом случае период T не зависит от амплитуды, то есть колебания изохронны.
         Если отклонённому М. сообщить начальную скорость, не лежащую в плоскости начального отклонения, то точка C будет описывать на сфере радиуса l кривые, заключённые между 2 параллелями z = z1 и z = z2 (рис. 2, а), где значения z1 и z2 зависят от начальных условий (сферический маятник). В частном случае, при z1 = z2 (рис. 2, б) точка C будет описывать окружность в горизонтальной плоскости (конический маятник). Из некруговых М. особый интерес представляет Циклоидальный маятник, колебания которого изохронны при любой величине амплитуды.
         Физический маятник. Физическим М. обычно называется твёрдое тело, совершающее под действием силы тяжести колебания вокруг горизонтальной оси подвеса (рис. 1, б). Движение такого М. вполне аналогично движению кругового математического М. При малых углах отклонения М. также совершает колебания, близкие к гармоническим, с периодом
         0170954224.tif
         ,

        где I — Момент инерции М. относительно оси подвеса, l — расстояние от оси подвеса O до центра тяжести C, M — масса М. Следовательно, период колебаний физического М. совпадает с периодом колебаний такого математического М., который имеет длину l0 = I/Ml. Эта длина называется приведённой длиной данного физического М.
         Точка K на продолжении прямой OC, находящаяся на расстоянии l0 от оси подвеса, называется центром качаний физ. М. При этом расстояние OK = l0 всегда больше, чем OC = l. Точка O оси подвеса М. и центр качаний обладают свойством взаимности: если ось подвеса сделать проходящей через центр качаний, то точка O прежней оси подвеса станет новым центром качаний и период колебаний М. не изменится. Это свойство взаимности используется в оборотном маятнике (См. Оборотный маятник) для определения приведённой длины l0; зная l0 и T, можно найти значение g в данном месте.
         Свойствами М. широко пользуются в различных приборах: в часах, в приборах для определения ускорения силы тяжести (см. Маятниковый прибор), ускорений движущихся тел, колебаний земной коры (см. Сейсмограф), в гироскопических устройствах (См. Гироскопические устройства), в приборах для экспериментального определения моментов инерции тел и других. См. также Фуко маятник.

         Лит.: Бухгольц Н. Н., Основной курс теоретической механики, ч. 1, М., 1967, § 38, пп. 5, 13, 14; ч. 2, М., 1969, § 12, п. 4; Тарг С. М., Краткий курс теоретической механики, 7 изд., М., 1970, гл. 28, § 155; Хайкин С. Э., Физические основы механики, 2 изд., М., 1971, гл. 13, § 90, 91.
         С. М. Тарг.
         0282851623.tif
        Рис. 1. Маятники: а — круговой математитческий маятник; б — физический маятник.
         0241298729.tif
        Рис. 2. Маятники: а — сферический маятник; б — конический маятник.

Орфографический словарь Лопатина

м`аятник, м`аятник, -а

Словарь Ожегова

М’АЯТНИК, -а, муж.
1. Стержень с небольшим отвесом-кружком, совершающий колебания около неподвижной точки или оси. Стенные часы с маятником. Ходит как м. (непрерывно взад и вперёд).
2. Колесо, регулирующее ход часов.
прил. маятниковый, -ая, -ое.

Словарь Ушакова

М’АЯТНИК, маятника, ·муж.
1. Качающееся тяжелое тело на стержне, прикрепленном верхним концом к неподвижной точке. Часы с маятником. Маятник Фуко. Физический маятник (материальный, вещественный, в отличие от математического; см. ниже; физ.).
Колесо, регулирующее ход карманных часов равномерным последовательным движением вокруг своей оси в противоположных направлениях (спец.).
2. перен. О постоянно колеблющемся человеке (·пренебр. ).
• Математический маятник (физ.) - материальная точка, на которую действует только сила тяжести и которая вынуждена двигаться по шаровой поверхности.

Толковый словарь Ефремовой

[маятник]
м.
1) Качающийся стержень, прикрепленный верхним концом к неподвижной точке.
2) Колесо, регулирующее ход карманных часов.

Научнотехнический Энциклопедический Словарь

МАЯТНИК, любое тело, подвешенное в какой-либо точке так, что оно колеблется, описывая дугу окружности. Простой, или математический, маятник состоит из тяжелого груза небольшого размера, подвешенного на нити или на легком негнущемся стержне. Сложный, или физический, маятник имеет поддерживающий стержень, чья масса принимается в расчет. Математический маятник был впервые использован Христианом ГЮЙГЕНСОМ для регулирования работы настенных часов в 1673 г. Гюйгенс определил формулу для периода такого устройства: T=2(l/g), где Т - время одного полного колебания, l - длина стержня и g - ускорение свободного падения. МАЯТНИК ФУКО, изобретенный Леоном ФУКО, колеблющийся во всех направлениях, был использован для демонстрации вращения Земли.

Если вы желаете блеснуть знаниями в беседе или привести аргумент в споре, то можете использовать ссылку:

будет выглядеть так: МАЯТНИК

будет выглядеть так: Что такое МАЯТНИК