Оказывает ли сопротивление воздуха большее влияние на более длинные маятники, чем на более короткие, из-за большего воздействия воздуха?

На рисунке маятник выпущен. Затем записывается угол, под которым он движется на противоположной стороне, а также расстояние от центра масс маятника до гипотетической траектории (если бы маятник качался в полном вакууме), расстояние, обозначенное «X». Если бы длину маятника увеличили, останется ли X от нового центра масс постоянным? Или угол останется постоянным? Или, может быть, из-за сопротивления воздуха угол уменьшился бы пропорционально увеличению длины маятника?

Я думаю, поскольку более длинные маятники путешествуют в течение большего периода времени через воздух, сопротивление воздуха будет иметь большее влияние на маятник (и струну), и поэтому угол, под которым маятник движется назад, будет намного меньше по сравнению с маятнику меньшей длины?

Я загрузил изображение, чтобы помочь объяснить мой вопрос.

В случае, если моя фотография размыта - В рисунке выпущен маятник. Затем записывается угол, под которым он движется на противоположной стороне, а также расстояние от центра масс маятника до гипотетической траектории (если бы маятник качался в полном вакууме), расстояние, обозначенное «X». Если длину маятника увеличить, останется ли X постоянным? Или угол останется постоянным? Или, может быть, из-за сопротивления воздуха угол уменьшился бы пропорционально увеличению длины маятника?

Ответы (2)

Сопротивление воздуха обычно увеличивается примерно как в 2 . Скорость маятника масштабируется как л 1 / 2 . Поэтому сила, вероятно, масштабируется как л , а работа на колебание как л 2 . Энергия маятника пропорциональна л , поэтому доля энергии, рассеиваемой за цикл, должна масштабироваться как л 2 / л "=" л . Следовательно, уменьшение угла за цикл также должно увеличиваться пропорционально л .

Может ли downvoter объяснить свою причину? Если мой ответ неверен, я хотел бы извлечь уроки из своей ошибки.

Если бы эксперимент проводился в вакууме, то сопротивление воздуха не играло бы роли. При достаточно малых углах период маятника не зависит от амплитуды качания. Если увеличить длину, то период тоже увеличится, но на амплитуду это не повлияет.

Следовательно, если угол выпуска постоянен, амплитуда постоянна.

Спасибо за такой быстрый ответ. так что, если угол выпуска должен быть 30 градусов от вертикали, а затем поворот в другую сторону на 29 градусов от вертикали. Это оставалось бы постоянным независимо от того, как долго я делаю длину маятников, если бы масса оставалась неизменной?
Да хоть бы угол оставался 30 градусов и не уменьшался бы.
Первое и второе предложения не имеют значения. В третьем предложении просто утверждается, что амплитудой и длиной можно управлять независимо, что очевидно независимо от того, выполняется ли приближение shm. Последнее предложение является непоследовательным.
Оказывает ли сопротивление воздуха большее влияние на более длинные маятники, чем на более короткие, из-за большего воздействия воздуха?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v