Fala wahadeł
Rząd wahadeł wisi na jednej belce. Każde jest trochę krótsze od poprzedniego, więc waha się trochę szybciej. Puść je razem. Stopniowo układają się w biegnącą falę, potem w dwa rzędy, w trzy grupy i z powrotem, aż po jednym cyklu wszystkie znów wahają się w fazie. Przeciągnij obraz, żeby spojrzeć z innej strony. Każde wahadło jest trochę krótsze od poprzedniego, więc rząd przechodzi w fale, rzędy i grupy, a pod koniec cyklu znów waha się w fazie. Przesuń Czas, żeby przeskoczyć do dowolnej chwili.
Jak to działa
- Otwórz tę stronę. Piętnaście wahadeł już się waha. Najpierw poruszają się jak jedno, potem zaczyna się fala.
- Przesuń Czas na dowolny moment cyklu. W połowie cyklu kule tworzą dwa rzędy, w jednej trzeciej trzy grupy. Przeciągnij obraz, żeby spojrzeć z innej strony.
- Ustaw Wahadła, Cykl i Wahnięcia, żeby zbudować własną falę. Włącz Dźwięk, żeby słyszeć każde wahnięcie, a potem zapisz PNG.
Jedno wahnięcie więcej na cykl
Każde wahadło wykonuje w cyklu o jedno wahnięcie więcej niż poprzednie. W klasycznym układzie najdłuższe waha się 51 razy w ciągu 60 sekund, następne 52 razy, a najkrótsze 65 razy. Po 60 sekundach każde wahadło ma za sobą całkowitą liczbę wahnięć, więc wszystkie znów ustawiają się w linii.
Dlaczego długość wyznacza rytm
Małe wahnięcie wahadła trwa 2π√(L/g) sekund. Liczą się tylko długość i grawitacja, nie ciężar kuli, a przy małych wahnięciach także nie to, jak daleko się wychyla. Krótsza nić oznacza szybsze wahnięcie. Wahadło, które waha się o jedną czwartą szybciej, potrzebuje nici o mniej więcej dwóch trzecich długości.
Fale, rzędy i grupy
Z każdym wahnięciem wahadła trochę bardziej wychodzą z fazy. Obok siebie wyglądają jak fala biegnąca wzdłuż rzędu. W połowie cyklu co drugie wahadło jest pół wahnięcia do przodu, więc kule stoją w dwóch rzędach. W jednej trzeciej cyklu układają się w trzy grupy, w jednej czwartej w cztery. Panel informacji podaje nazwę wzoru, gdy ten się pojawia.
Często zadawane pytania
Dlaczego wahadła znów ustawiają się w linii?
W jednym cyklu każde wahadło wykonuje całkowitą liczbę wahnięć: 51, 52 i tak dalej aż do 65. Pod koniec cyklu każde z nich wraca tam, skąd zaczęło, w tej samej chwili.
Jak długie są nici?
W klasycznej fali, od 51 do 65 wahnięć w ciągu 60 sekund, najdłuższa nić ma około 34 cm, a najkrótsza około 21 cm. Cykl i Wahnięcia zmieniają długości, a obraz skaluje się, żeby się zmieścić.
Czy większe wychylenie zmienia wzór?
Szerokie wahnięcie trwa nieco dłużej niż małe. Symulacja dobiera każdą długość pod wybrany Kąt, więc cykl nadal się zamyka. Prawdziwą falę wahadeł puszcza się z małego kąta z tego samego powodu.
Co robi Tarcie?
To opór powietrza. Wahnięcia maleją, a ich rytm prawie się nie zmienia, więc wzór blednie, ale się nie rozpada. Przy zerowym tarciu fala trwa dalej.
Czy coś jest wysyłane?
Nie. Wahadła są rysowane na płótnie w przeglądarce. Przycisk Zapisz pobiera PNG. Edytuj otwiera ten obraz w edytorze PictorX.
Powiązane narzędzia
Fala wahadeł
Jak działa fala wahadeł: dlaczego długość wyznacza okres, jak jedno dodatkowe wahnięcie na cykl tworzy fale, rzędy i grupy i dlaczego wahadła znów się zrównują.
Kołyska Newtona
Unieś stalową kulę i pozwól jej spaść. Stuk posyła ten ruch na drugą stronę. Patrz, jak wysokość zamienia się w ruch.
Wyścig brachistochrony
Urządź wyścig kul z A do B po prostej rampie, okręgu, paraboli i cykloidzie. Cykloida zawsze wygrywa, nawet gdy schodzi poniżej mety. Narysuj własny tor.
Wahadło podwójne
Symuluj klasyczne wahadło podwójne w przeglądarce. Maluj chaotyczne ślady czubka, ścieżki długiej ekspozycji lub zniekształć miękkie pole — potem zapisz PNG.
Wahadło malujące
Maluj tłumione krzywe Lissajous w przeglądarce—klasyczne wahadło Blackburna. Ustaw stosunki częstotliwości, fazy i tłumienie, animuj ślad i zapisz PNG.
Układ Słoneczny
Przeleć przez Układ Słoneczny w 3D w przeglądarce. Słońce, osiem planet, ich największe księżyce, planety karłowate i Pas Kuipera poruszają się pod wpływem grawitacji Newtona po prawdziwych, nachylonych orbitach.
Koło Lorenza
Symuluj chaotyczne koło wodne Malkusa/Lorenza w przeglądarce. Dostosuj przepływ, przeciek i tarcie, obserwuj odwrócenia lub przełącz na równania ODE Lorenza—potem zapisz PNG.
Chcesz wypróbować?
Otwórz PictorX w swojej przeglądarce — do uruchomienia nie jest wymagana żadna instalacja ani karta kredytowa.
Przejdź do edytora