Досліджуємо маятник
Коли говорять про коливання, зазвичай згадують маятник. Чому ж він коливається? І чим чудові його коливання?
Якщо вантаж на підвісі вважати маленькою важкою точкою (такий маятник називається математичним), то період Т коливань прямо пропорційний до кореня квадратного з довжини маятника. Якщо ці коливання відбуваються не на поверхні Землі, а на Місяці наприклад, або на високій горі, або в глибокій шахті, то там прискорення сили тяжіння відрізняється від того, до якого ми звикли: g = 9,81 м/с2. І тоді нам важливо знати, що період коливань обернено пропорційний кореню квадратному із прискорення сили тяжіння.
Цікаво, а якщо маятник на Землі (на рівні океану) має період в 1 секунду, то який буде його період на Місяці, де прискорення сили тяжіння 1,6 м/с2? Так як це в 6,13 рази менше, ніж на Землі, коливання відбуватимуться в 2,47 рази повільніше, а період буде в 2,47 рази більше, або 2,47 секунди. Отже, маятник на Місяці здорово відставатиме.
Навпаки, на планетах-гігантах, де прискорення сили тяжіння величезні, цей маятник сильно поспішатиме.
На Землі подібне також може мати місце. Наприклад, на високих горах прискорення сили тяжіння трохи менше, ніж на рівні океану. Там маятник коливатиметься повільніше, але період коливань маятника реагуватиме на це ще менше, оскільки він залежить від кореня квадратного із співвідношень прискорень сил тяжіння. Це відставання практично помітити не можна.
З опусканням у шахту маятник знову ж таки поспішить через деяке збільшення прискорення сили тяжіння, але лише до деякої глибини, точно вказати яку важко. Після неї через зниження прискорення сили тяжіння маятник знову відстане, ну а в центрі Землі, якщо ми туди потрапимо, він зовсім зупиниться. Бо там і прискорення сили тяжіння дорівнює нулю.
Цікаво, що точно так само маятник зупиниться в падаючому ліфті і на супутнику, що летить навколо Землі з непрацюючими двигунами, де, як відомо, теж невагомість.
Але якщо створити штучну гравітацію обертанням супутника, наприклад навколо своєї осі, то маятник знову запрацює, але тільки в тому випадку, якщо коливання маятника відбуватимуться в площині обертання супутника.
