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 j М. также совершает колебания, близкие к гармоническим, с периодом
,
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 l 0= I/Ml . Эта длина называется приведённой длиной данного физического М.
Точка K на продолжении прямой OC , находящаяся на расстоянии l 0от оси подвеса, называется центром качаний физ. М. При этом расстояние OK = l 0 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 для определения приведённой длины l 0; зная l 0и 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 , 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.
Рис. 2. Маятники: а — сферический маятник; б — конический маятник.
Рис. 1. Маятники: а — круговой математитческий маятник; б — физический маятник.
Ма'ятниковая мигра'ция, условное название регулярных поездок населения из одного пункта (места жительства) в другой пункт — на работу и обратно. М. м. не относят к миграции населения .
Ма'ятниковый прибо'р, инструмент для измерения ускорения силы тяжести относительным методом (см. Гравиметрия ). Гравиметрические исследования с помощью М. п. основываются на измерении разности зависящих от ускорения силы тяжести периодов свободных колебаний маятника неизменной длины на двух пунктах: исследуемом и пункте с известным ускорением силы тяжести. Маятники являются основными элементами М. п. В М. п. применяются 2—4 маятника с периодом собственных колебаний ~ 1 сек . С помощью кварцевых стандартов частоты в современных М. п. период определяется с точностью 1·10 -8 сек , что обеспечивает измерение ускорения силы тяжести с точностью до 10 -2 мгл ; применяется фотографическая или фотоэлектрическая система регистрации колебаний. Маятники термостатируются и помещаются в вакуумную камеру. Во время измерений на пунктах контролируются возможные изменения амплитуды колебаний маятников, их температуры, плотности остаточного воздуха в вакуумной камере, качания штатива и др.; в случае необходимости вводятся соответствующие поправки. При измерениях ускорения силы тяжести учитывается её изменение вследствие лунного и солнечного притяжений. Специальные конструкции М. п. предназначены для измерений ускорения силы тяжести на морях. М. п. с оборотными маятниками использовались для абсолютных определений ускорений силы тяжести в Потсдаме (Германия, ГДР), Вашингтоне (США), Таддингтоне (Великобритания), Ленинграде (СССР), Буэнос-Айресе (Аргентина).
М. У. Сагитов.
Маятникообразные движения
Маятникообра'зные движе'нияв физиологии, периодические сокращения и расслабления продольных мышц кишечной стенки, характерные главным образом для тонкого кишечника, вследствие чего его участки то укорачиваются, то удлиняются и происходит перемешивание пищевой кашицы — химуса. М. д. вызываются механическими и химическими раздражениями стенки кишки пищей и пищеварительными соками. Для наблюдения М. д. пользуются изолированным участком кишки. Более совершенный способ — изучение М. д. с помощью рентгеновских лучей или запись таких движений у животных с хронической фистулой или петлей кишки, концы которой выведены наружу и приживлены к коже.
Читать дальше