Ճոճանակ

Ճոճանակ պինդ մարմին, որը կիրառված ուժերի ազդեցությամբ տատանվում է անշարժ կետի կամ առանցքի նկատմամբ։

Պարզագույն ճոճանակը բաղկացած է С ծանր ոչ մեծ բեռից, որը կախված է 1 երկարության թելից կամ թեթև ձողից։ Եթե թելը համարենք չձգվող և արհամարհենք բեռի չափսերը թելի երկարության, իսկ թելի զանգվածը՝ բեռի զանգվածի համեմատությամբ, ապա թելից կախված բեռը կարելի է դիտել որպես Օ կետից 1 անփոփոխ հեռավորության վրա գտնվող նյութական կետ։ Այդպիսի ճոճանակը կոչվում է մաթեմատիկական ճոճանակ։

Եթե СՕ հավասարակշռության դիրքից շեղված ճոճանակը բաց թողնենք առանց սկզբնական արագության կամ С կետին հաղորդենք OC-ին ուղղահայաց և սկզբնական շեղման հարթության մեջ գտնվող արագություն, ապա ճոճանակ կտատանվի ուղղաձիգ հարթության մեջ՝ շրջանագծի աղեղով (հարթ կամ շրջանային մաթեմատիկական ճոճանակ)։

Ընդհանուր դեպքում ճոճանակի տատանումները ներդաշնակ չեն․ Т պարբերությունը կախված է ամպլիտուդից։ Ճոճանակի փոքր φ շեղման անկյունների դեպքում տատանումները կարելի է համարել ներդաշնակ՝

$T\approx 2\pi {\sqrt {\frac {I}{g}}}\,$

պարբերությամբ, որտեղ g-ն ազատ անկման արագացումն է։ Հաղորդվող արագության ուղղությունից կախված ճոճանակները կարող են լինել.

• գնդային,
• կոնային,
• ցիկլոիդային։

Եթե տատանվող մարմինը չի կարելի դիտել որպես նյութական կետ, ճոճանակը կոչվում է ֆիզիկական։ Ֆիզիկական ճոճանակը սովորաբար անվանում են ծանրության ուժի ազդեցությամբ կախման հորիզոնական առանցքի շուրջը տատանվող պինդ մարմինը։ Շեղման փոքր φ անկյունների դեպքում ճոճանակի տատանումները նույնպես կարելի է համարել ներդաշնակ՝

$T\approx 2\pi {\sqrt {\frac {L}{g}}}\qquad \qquad \qquad \theta _{0}\ll 1\qquad \,$

պարբերությամբ, որտեղ I-ն ճոճանակի իներցիայի մոմենտն է կախման առանցքի նկատմամբ, 1-ը՝ С ծանրության կենտրոնի հեռավորությունը Օ կախման առանցքից, M-ը՝ ճոճանակի զանգվածը։ Հետևաբար, ֆիզիկական ճոճանակի տատանումների պարբերությունը համընկնում է այնպիսի մաթեմատիկական ճոճանակի տատանումների պարբերության հետ, որի երկարությունը I₀= I/MI։ Այդ երկարությունը կոչվում է ֆիզիկական ճոճանակի բերված երկարություն։

Կիրառություն

Ճոճանակի հատկությունները լայնորեն կիրառվում են ժամացույցներում, գիրոսկոէցային սարքերում, շարժվող մարմինների արագացումների, երկրակեղևի տատանումների որոշման սարքերում և այլուր։

Տես նաև

• Ֆուկոյի ճոճանակ
• Մաթեմատիկական ճոճանակ
• Ֆիզիկական ճոճանակ

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 7, էջ 103)։