struka(e): fizika
ilustracija
NJIHALO, slijeva nadesno: matematičko, fizikalno i torzijsko

njihalo, tijelo koje se pod djelovanjem povratne sile njiše oko ravnotežnoga položaja. Njihanje se može pokrenuti kratkim djelovanjem vanjske sile, a povratna sila može biti gravitacijska, elastična, električna, magnetska i dr.

Matematičko (jednostavno) njihalo idealizirani je titrajni sustav u gravitacijskome polju koji čini materijalna točka ovješena o tanku, nerastegljivu nit bez mase. Zbroj potencijalne i kinetičke energije sustava u svakom je trenutku konstantan. Za male amplitude period titranja ovisi o gravitacijskome ubrzanju g i o duljini niti l na koju je materijalna točka ovješena: T = 2π  l/g . Za velike amplitude matematički model njihala postaje nelinearan i opisuje se s pomoću nelinearnih diferencijalnih jednadžbi.

Sekundno njihalo je njihalo kojemu period iznosi točno dvije sekunde: jedna sekunda za njihaj u jednom smjeru i jedna sekunda za povratak. Frekvencija sekundnoga njihala iznosi 0,5 Hz, a udaljenost između ovjesišta i težišta na razini mora i geografskoj širini 45° iznosi približno 1 m.

Fizikalno njihalo je kruto tijelo koje se u gravitacijskome polju njiše oko čvrste točke koja se ne podudara s težištem. Period titranja ovisi o težini tijela, udaljenosti između težišta i ovjesišta i o momentu inercije s obzirom na ovjesište, npr. za homogeni štap duljine l, kojemu je rotacijska os na jednome kraju, iznosi: T = 2π  2l/3g .

Reducirana duljina fizikalnoga njihala duljina je niti matematičkoga njihala za koju matematičko njihalo ima jednak period kao određeno fizikalno njihalo, npr. ako je fizikalno njihalo u obliku šipke duljine lf ovješene na jednome kraju, tada je reducirana duljina fizikalnoga njihala: lm = 2lf/3.

Torzijsko njihalo tijelo je ovješeno o nit oko koje se periodično uvrće (rotira) u ravnini okomitoj na nit zbog elastične sile niti. Za male amplitude gibanje je harmonijsko, a period titranja ovisi o momentu inercije I i torzijskoj konstanti κ niti: T = 2π  I/κ .

Balističko njihalo uređaj je za određivanje brzine balističkih projektila.

Gibanje njihala prvi su proučavali Galileo Galilei i Léon Foucault. (→ foucaultovo njihalo; oscilator)

Citiranje:

njihalo. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2013. – 2024. Pristupljeno 18.5.2024. <https://www.enciklopedija.hr/clanak/njihalo>.