Sarkaç Nedir?

Sabit bir noktadan asılı bir kütleden oluşan ve belli bir periyotla salınan aygıt Birçok çeşidi vardır "Basit sarkaç", ince bir tel ya da iple asılmış küçük bir kütleden oluşur Telin uzunluğu l, yerçekimi ivmesi g ise, küçük (5° lik) salınımlar için sarkacın periyodu (T), T = 2 ¹ B l/g formülüyle bulunur Öyle ki, sarkacın hareketi kütlenin büyüklüğüne ve cinsine bağlı değildir Sarkaç kütlesinin yatay bir çember çizecek biçimde salınması hâlinde "konik sarkaç" söz konusudur Küçük yarıçaplar için konik sarkacın periyodu, basit sarkacınki gibidir Basit sarkaçtan, sarkaçlı duvar saatlerinde yararlanılır Kütle merkezinden geçmeyen bir eksen çevresinde salınan bir cisimden oluşan sarkaç ise "bileşik sarkaç" (tersinir sarkaç) olarak adlandırılır Bileşik sarkaçta sarkacı aynı periyotla salındıran iki eksen vardır Bu eksenler arasındaki uzaklık, eş periyotlu basit bir sarkacın uzunluğuna eşittir ve cismin kütle merkezi bu eksenler arasında ve onlarla aynı düzlem içinde yer alırBileşik sarkaçlar, yerçekimi ivmesinin ölçülmesinde kullanılır Düşey bir çubuk üzerinde kayıcı iki kütleden oluşan "Kater sarkacı" laboratuvarda bu amaçla kullanılır Dönme ekseni düşey olarak seçilen bileşik sarkaçlar "yatay sarkaç" olarak adlandırılır Yatay sarkaç, yerçekimi kuvvetinin yönünde zamana bağlı olarak meydana gelen değişimi bulmaya yarar Sismografın da temelini yatay sarkaçlar oluşturur

Sarkaç bir ipin bir ucuna rahatlikla sallanabilecek sekilde baglanilan bir kutle ile olusturulan duzenektir Duzenek yerçekim kuvveti yuzunden denge konumunu muhafaza etmeye meyillidir Kutle denge konumundan alindiginda yercekimi kuvveti tarafindan denge noktasina getirilmek uzere hizlandirilacaktir ve bu da denge noktasi etrafinda bir salınıma yol acar
Sarkacin bu duzgun salinim hareketi bunun zaman olcmek icin kullanilabilmesini saglar ve sarkaçlı saatler bu ilkeye gore calisir
Fransız fizikci Foucault, Foucault sarkacı adi ile anilan kurgusal bir sarkac yardimi ile dunyanin kendi ekseni etrafinda dondugunun kanitlanabilecegini ongormustur Daha sonra da oldukca buyuk bir sarkac yardimi ile ilk kez dunyanin kendi ekseni etrafinda dondugunu gozler onune sermistir



Basit sarkaç düzeneği Burada v hız vektörünü A ivme vektörünü gosteriyor

Ölçmede kullanımı
En yaygın kullanım alanı sarkaçlı saattir 2 saniye periyodlu bir sarkaç, her bir salınım bir saniyeye karşılık geldiğinden, saniye sarkacı olarak adlandırılır Sarkaçlı saatler sürtünmeden dolayı hassas değildirler Sarkaçlar, müzik alanında metronom olarak kullanılır Sarkaç bir matematik aleti olarak ilk defa Isaac Newton tarafından kullanılmıştır
Periyod denklemindeki g'nin (yerçekimi ivmesi) var olması nedeniyle dünya üzerinde değişik noktalarda belirli bir sarkacın frekansı farklı olur Dünya üzerindeki değişik noktalarda yerçekimi ivmesi %0,5'lere kadar değişir Dolayısıyla, mesela Glasgow, İskoçya'da (g = 9815 63 m/s2) bulunan hassas bir sarkaçlı saatin, Kahire, Mısır'a (g = 9793 17 m/s2) getirildiğinde doğru ölçüm yapması için sarkaç boyunun %0,23 oranında kısaltılması gerekir
Sarkaç bu özelliği sayesinde Dünya yüzeyinde herhangi bir noktadaki yerçekimini ölçmede (gravimetri) kullanılabilir Unutulmamalıdır ki g = 98 m/s² değeri yerleşime göre değişen bir hassasiyet gerekmediği durumlarda sabit kabul edilebilir bir değerdir



Basit bir yerçekimi sarkacı

Problemler
Sarkaç havadayken atmosferik ve mekanik sürüklenmeden etkilenir drag Ancak bu etkilerin telafi edilebileceği biliniyor Atmosferik sürüklenme sıcaklık, nem oranı, havanın yogunluğu ve barometrik basınçtan etkilenebilir Kesin zamanlamanın kullanılabilmesi için atmosferik gözlemelerle geliştirilmiş sarkaç odanın sıcaklık ve tahliyesinin kontrol altında tutulması gerekirYüksek dönme momenti atalet hakkında onun dönüşünü, her ikisi de yavaş salınım üretir, biraz daha hızlı olan sarkaç atmosferik sürüklenmeden daha az etkilenecektir
Basit sarkaç günün her saatlerinde ortam(oda)sıcaklığından etkilenir,Sarkacı tutan malzemede ısıl gelişmeden etkilenir dolayısıyla sarkaca da etki eder Bu değişiklik bazen minimize edilebilirkensarkaç için özel olarak kullanılan malzemeler çubuktaki küçük bir değişiklik sıcaklıkla birlikte daha karmaşık bir hal alır [ızgara Sarkacı], Bazen görünüşte Banjo benzeyen sarkaca Banjo Sarkacı denir