Pendel stabiliseerib

Pendel on lihtne käepäraste vahenditega kokku panna ja uurida. Sellel on olemas lihtne füüsikaline mudel (valem), mille abil saab õpilastega järele proovida, kuidas füüsika "töötab". Aga kuidas pendlit ja selle füüsikat õpilatele huvitavaks rääkida? Kõige veidram pendel maailmas? 

Maailma ühe kõrgeima hoone - Taipei 101 - 92. korrusel ripub 540 tonni kaaluv pendel. Miks peaks keegi tahtma midagi sellist kõrghoonesse riputada? 

Miks siis?

Kõrghooned kipuvad kõikuma, kas siis tuule või maavärinate tõttu. Nii et ka Taipei 101 on justkui pendel, ainult tagurpidi - kinnituspunkt on maapinnal, võnkuv osa kõrgub selle kohal.

Pendlit iseloomustav kõige tähtsam parameeter on tema võnkeperiood. Matemaatilise pendli võnkeperiood antakse (väikeste võnkumise amplituudide korral) valemiga

Taipei 101-l vabalt võnkumise perioodi (omavõnkesagedus) arvutada on palju keerulisem. Aga see on teada.

Taipei 101-s rippuv pendel on ehitatud nii, et selle võnkeperiood oleks lähedane pilvelõhkuja enda võnkeperioodile.

Kui kaks sarnase võnkeperioodiga pendlit mõjutavad üksteist, st kui nad on mingil viisil ühenduses, tekib seade, mida nimetatakse seotud pendliteks. Ja sellised pendlid otsekui vahetavad energiat - ühe pendli võnkeenergia kandub üle teisele ja siis jälle tagasi. 

Selle nähtuse demonstreerimiseks saab teha lihtsaid katseid:

Kui 540 tonni kaaluv pendel ripub teise pendli - Taipei 101 - küljes, siis on tegemist samuti seotud pendlitega ja kuna nende kahe võnkeperioodid on sarnased, siis hakkab Taipei 101 võnkumine, kas tuulest või maavärinatest põhjustatud, teist võngutama. Sealjuures maja enda võnkumise amplituud väheneb. Energia jäävuse seadus, eksole.

Rippuv pendel on ehitatud nii, et see ei saa võnkuda vabalt vaid selle võnkumist summutatakse (takistatakse) amortisaatoritega. Nii ei saa selle võnkumise energia uuesti maja võnkumise energiaks üle kanduda - see sumbub, muundudes amortisaatorites soojusenergiaks. 

Nii et ühe lihtsa, kooliõpikust tuttava pendli abil on kokku pandud seade, mis muundab pilvelõhkuja võnkumise energia soojusenergiaks, vähendades ühtlasi oluliselt pilvelõhkuja võnkumise amplituudi.

Sellepärast. 

Taipei 101, kogu oma ilus.