Ма́ятник — система, подвешенная в поле тяжести и совершающая механические колебания. Колебания совершаются под действием силы тяжести, силы упругости и силы трения. Во многих случаях трением можно пренебречь, а от сил упругости (либо сил тяжести) абстрагироваться, заменив их связями.
Во время колебаний маятника происходят постоянные превращения энергии из одного вида в другой. Кинетическая энергия маятника превращается в потенциальную энергию (гравитационную, упругую) и обратно. Кроме того, постепенно происходит диссипация кинетической энергии в тепловую за счёт сил трения.
Одним из простейших маятников является шарик, подвешенный на нити. Идеализацией этого случая является математический маятник — механическая система, состоящая из материальной точки, подвешенной на невесомой нерастяжимой нити или на невесомом стержне в поле тяжести.
Если размерами массивного тела пренебречь нельзя, но всё еще можно не учитывать упругих колебаний тела, то можно прийти к понятию физического маятника. Физический маятник — твёрдое тело, совершающее колебания в поле каких-либо сил относительно точки, не являющейся центром масс этого тела, или неподвижной горизонтальной оси, не проходящей через центр масс этого тела.
Система из нескольких шариков, подвешенных на нитях в одной плоскости, колеблющихся в этой плоскости и соударяющихся друг с другом, называется маятником Ньютона. Здесь уже приходится учитывать упругие процессы.
Маятник Фуко — это груз, подвешенный на нити, способный изменять плоскость своих колебаний.
Ещё одним простейшим маятником является пружинный маятник. Пружинный маятник — это груз, подвешенный на пружине и способный колебаться вдоль вертикальной оси.
Крутильный маятник — механическая система, представляющая собой тело, подвешенное в поле тяжести на тонкой нити и обладающее лишь одной степенью свободы: вращением вокруг оси, задаваемой неподвижной нитью.
Маятники используются в различных приборах, например, в часах и сейсмографах.
Маятники облегчают изучение колебаний, так как наглядно демонстрируют их свойства.
| Часы | |
|---|---|
| По принципу действия | Солнечные часы • Ноктурлабиум • Водяные часы • Огненные часы • Песочные часы • Механические часы • Кварцевые часы • Электрические часы • Электронные часы • Астрономические часы • Атомные часы |
| По назначению | Будильник • Секундомер • Таймер • Хронометр • Шахматные часы • Наградные часы |
| По типу | Башенные часы • Карманные часы • Наручные часы • Напольные часы • Часы с кукушкой • Цветочные часы |
| Детали и механизмы часов | Гномон · Спусковой механизм часов · Маятник · Генератор сигналов · Кварцевый резонатор · Циферблат |
| Известные часы | Куранты Московского Кремля · Биг-Бен · Пражские куранты · Башня Зиммера |
Маятник.
