Fyzika sférického kyvadla

Mgr. Lenka Herzánová

Bakalářská práce

Physics of the spherical pendulum

Anotace:

Pojem kyvadlo je všeobecně velmi dobře znám v důsledku nepřeberného množství jeho praktických aplikací. Ve fyzice můžeme kyvadlo využít pro měření mnoha veličin (čas, tíhové zrychlení, úhlová rychlost rotace Země). V této práci se zabýváme sférickým kyvadlem, jehož pohybové rovnice nemají analyticky vyjádřitelné řešení. V~aproximaci malých kmitů je lze považovat za dvourozměrný harmonický oscilátor. Pro větší výchylky je pohyb kyvadla anharmonický, dochází ke stáčení bodu, v~němž kyvadlo dosahuje maximální výšky. Práce obsahuje teoreticky odvozenou velikost tohoto stáčení včetně~srovnání výsledků s~experimentem. Dále studuje stočení roviny kyvu Foucaultova kyvadla v~důsledku rotace Země a~určuje, zda v~tomto případě nemůže být výsledek ovlivněn i stočením vlivem anharmoničnosti sférického kyvadla.

Abstract:

Pendulum is a well-known system with plenty of practical applications. In Physics, pendulum is used in measurements of time, gravitational acceleration, angular velocity of the Earth's rotation, etc. In this thesis we study the spherical pendulum, whose equations of motion cannot be solved analytically. In the approximation of small oscillations spherical pendulum can be considered as a two-dimensional harmonic oscillator. The motion of pendulum becomes anharmonic for larger amplitudes. The point in which the pendulum reaaches its maximum height is caused to veer. This thesis comprises theoretical derivation of the quantity of this veering as well as its comparison with experiments. The problem of Foucault pendulum is also analysed.

Klíčová slova

sférické kyvadlo, eliptické integrály, neinerciální vztažná soustava, Foucaultovo kyvadlo, spherical pendulum, elliptic integrals, noninertial frame of reference, Foucault pendulum

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 25. 5. 2009

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 29. 6. 2009
• Vedoucí: prof. Mgr. Tomáš Tyc, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Fyzika / Fyzika