Ма́ятник, (також вага́ло, хиту́н або махови́к) — тіло, свобода руху якого в полі тяжіння обмежена підвісом в одній точці. Маятник може здійснювати коливні й обертові рухи.
Маятник характеризується періодом коливань (часом, необхідним для здійснення одного повного коливального руху) і амплітудою — найбільшим кутом відхилення маятника від положення рівноваги.
Маятник винайдений Ібн Юнусом у 10 столітті. Вивченням маятника займався Галілео Галілей, встановивши, зокрема сталість періоду коливань. Починаючи з 16—17 ст., маятник широко використовується в годинниках.
Різновиди
Конічний маятник здійснює тільки колові рухи
Маятник Фуко є прикладом сферичного маятника
У фізиці розглядаються спрощені моделі реального маятника: математичний і фізичний маятники.
Математичний маятник— важка матеріальна точка (практично тіло малих розмірів), підвішена на невагомому нерозтяжному стрижні до нерухомої точки, яка здійснює під впливом сили тяжіння коливання по дузі кола. У моделі математичного маятника коливання здійснюються в площині.
Фізичний маятник — абсолютно тверде тіло, закріплене в одній точці, яка не є його центром інерції, на нерухомій горизонтальній осі, навколо якої воно може під дією сили тяжіння здійснювати коливальні рухи.
На відміну від простих моделей рух реального маятника складний. Крім коливань в одній площині, підвішене на нитці тіло може здійнювати також колові рухи. Крім того воно може крутитися навколо власної осі (крутильний маятник)
Характерною особливістю маятника є ізохронність малих коливань. При малому відхиленні від положення рівноваги маятник здійснює коливання з періодом
Різновиди[ред. • ред. код]
У фізиці розглядаються спрощені моделі реального маятника: математичний і фізичний маятники.
Математичний маятник— важка матеріальна точка (практично тіло малих розмірів), підвішена на невагомому нерозтяжному стрижні до нерухомої точки, яка здійснює під впливом сили тяжіння коливання по дузі кола. У моделі математичного маятника коливання здійснюються в площині.
Фізичний маятник — абсолютно тверде тіло, закріплене в одній точці, яка не є його центром інерції, на нерухомій горизонтальній осі, навколо якої воно може під дією сили тяжіння здійснювати коливальні рухи.
На відміну від простих моделей рух реального маятника складний. Крім коливань в одній площині, підвішене на нитці тіло може здійнювати також колові рухи. Крім того воно може крутитися навколо власної осі (крутильний маятник).
Малі коливання математичного маятника[ред. • ред. код]
Характерною особливістю маятника є ізохронність малих коливань. При малому відхиленні від положення рівноваги маятник здійснює коливання з періодом
,
де T — період коливання, l — довжина, g — прискорення вільного падіння.
Використання[ред. • ред. код]
Маятники широко використовуються в різних механізмах, зокрема годинниках, навігаційних приладах, гравітометрах, сейсмографах.
