Біфілярне підвіс
БІФІЛЯРНИЙ ПІДВІС, маятник, що складається з двох ниток (розташованих найчастіше вертикально), на яких симетрично підвішується важке тіло. Такий маятник, повернутий біля вертикальної осі, що проходить посередині між нитками, і наданий самому собі, приходить у коливальний рух біля цієї осі. На фіг. 1 АС і ВD – нитки, N – підвішений горизонтально стрижень ваги G. Нехай АС = ВВ = l, а відстань між нитками = 2а. Очевидно, при повороті біфіляра на кут d нитки підуть похилому напрямку, внаслідок чого тіло N підніметься на деяку величину dz, і буде виконана диференціальна робота Gdz.
Звідси випливає, що з повороту біфіляра потрібно докласти у вертикальному напрямі момент М, причому - Mdα = Gdz.
З фіг. 2 видно, що
Справді, відхиливши біфіляр на кут α, отримаємо підйом стрижня N вгору у напрямку осі коливань. Цей підйом можна вимірювати координатоюz. Для цього проектуємо точку на напрямzі отримуємо в горизонтальній площині трикутник KLO, у якого OK = OL =a. Підстановкою та диференціюванням отримаємо з (1) та (2):
Т. о. абсолютна величина крутного моменту буде
За достатньої довжини ниток і малих коливань вважають z = l і sin α = α. Тоді
З диференціального рівняння
підстановкою значення моменту та інтегруванням отримуємо:
де Т - період коливання, а I-час інерції підвішеного тіла біля осі коливань. На підставі формули (3) виготовляються вимірювальні прилади (електромагнітні), де стрижень підвішений на біфілярі зі стрілкою повертається пропорційно магнітному моменту. Як видно з формули (3), чутливість таких приладів (здатність їх відзначати малімоменти) підвищується зі зменшеннямаі G та зі збільшенням довжини ниток l. Оскільки величинаавходить у формулу в квадраті, то її вплив особливо сильний. На підставі формули (4) визначаються експериментальним шляхом моменти інерції складних тіл з їх коливань на біфілярному підвісі.
На фіг. 3 показана подібна установка в Кабінеті прикладної механіки Московського текстильного інституту для визначення моментів інерції колінчастих валів, якір електромашин та інших деталей, а на фіг. 4 - установка для визначення моментів інерції веретен (різних конструкцій, голих та зі шпулями).
Чутливість цих приладів (здатність їх давати тривалі коливання) підвищується пропорційно і обернено пропорційно
Джерело: Мартенс. Технічна енциклопедія. Том 2 – 1928 р.