آوَنگ[۱] (به فرانسوی: Pendule) یا پانودل یک شیء آویزان (معلق) از یک تکیه‌گاه ثابت است که در نتیجه، تحت تاثیر گرانش، به صورت آزاد به عقب و جلو نوسان می‌کند. آونگ یک گلولهٔ کوچک به جرم m است که به انتهای نخی به جِرم ناچیز آویزان است، و سر دیگر نخ به یک تکیه‌گاه متصل است؛ به‌طوری‌که گلوله می‌تواند به راحتی به اطراف تاب بخورد. اگر گلوله را اندکی از حالت قائم (ساکن) منحرف کنیم به‌طوری‌که دامنهٔ نوسان آونگ کوچک باشد، گلوله بر روی قوسی از یک دایره، به راست و چپ حرکت می‌کند. حرکت آونگ با یک حرکت دایره‌ای در یک صفحه قائم حول محوری که از نقطه آویز (اتکا) آونگ گذشته و بر صفحه مزبور عمود است، هم‌ارز است.[۲][نیازمند منبع]

آونگ ساده که تحت تأثیر گرانش و با فرض عدم مقاومت هوا و اصطکاک کار می‌کند؛ در این شکل، نقطهٔ اتکای بی‌اصطکاک (frictionless pivot)، دامنه (amplitude)، زاویهٔ ، میلهٔ (یا نخ) بی‌وزن (massless rod)، مسیر آونگ (bob's trajectory)، نقطهٔ تعادل (equilibrium position)، و گلوله (massive bob) نشان داده‌شده‌است.

مقدار انحراف ماکسیمم از موضع تعادل آونگ، دامنه نوسان نامیده می‌شود، و ارتباط مستقیمی با زاویه انحراف اولیه آونگ () دارد.[نیازمند منبع]

معادله حرکت آونگ ساده

مدت زمان یک حرکت رفت و برگشت کامل آونگ را دورهٔ تناوب آونگ گویند. اگر آونگ تحت زاویه   بسیار کوچکی شروع به تاب خوردن کند به‌طوری‌که بتوان   در نظر گرفت، می‌توان گفت که نوسان آونگ، نوسان ساده هماهنگ، و دوره تناوب   آن به صورت زیر است:

 

که   طول نخ و  شتاب جاذبهٔ زمین است.

اگر θ کوچک نباشد، رابطه دوره تناوب، یک سری توانی برحسب توان‌های   خواهد بود.

دورهٔ تناوب آونگ به جرمش بستگی ندارد.

منابع

  1. «آونگ» [فیزیک‌] هم‌ارزِ «pendulum»؛ منبع: گروه واژه‌گزینی. جواد میرشکاری، ویراستار. دفتر دوم. فرهنگ واژه‌های مصوب فرهنگستان. تهران: انتشارات فرهنگستان زبان و ادب فارسی. شابک ۹۶۴-۷۵۳۱-۳۷-۰ (ذیل سرواژهٔ آونگ)
  2. "Pendulum". Miriam Webster's Collegiate Encyclopedia. Miriam Webster. 2000. p. 1241. ISBN 978-0-87779-017-4.

پیوند به بیرون