Oscylacja a prosty ruch harmoniczny
Drgania i prosty ruch harmoniczny to dwa okresowe ruchy omawiane w fizyce. Pojęcia oscylacji i prostego ruchu harmonicznego są szeroko stosowane w takich dziedzinach, jak mechanika, dynamika, ruchy orbitalne, inżynieria mechaniczna, fale i wibracje oraz w wielu innych dziedzinach. Aby osiągnąć sukces w takich dziedzinach, niezbędne jest właściwe zrozumienie tych pojęć. W tym artykule omówimy, czym są oscylacje i proste ruchy harmoniczne, definicje oscylacji i prostego ruchu harmonicznego, ich zastosowania, kilka przykładów prostych ruchów harmonicznych i oscylacji, ich podobieństwa i wreszcie różnicę między oscylacją a prostą harmoniczną. ruch.
Oscylacja
Oscylacje to rodzaj ruchu okresowego. Oscylacja jest zwykle definiowana jako powtarzająca się zmiana w czasie. Oscylacja może wystąpić w środkowym punkcie równowagi lub między dwoma stanami. Wahadło jest dobrym przykładem ruchu oscylacyjnego. Oscylacje są przeważnie sinusoidalne. Prąd przemienny jest również dobrym przykładem oscylacji. W prostym wahadle bob oscyluje nad środkowym punktem równowagi. W prądzie przemiennym elektrony oscylują w obwodzie zamkniętym w punkcie równowagi. Istnieją trzy rodzaje oscylacji. Pierwszy typ to nietłumione oscylacje, w których energia wewnętrzna drgań pozostaje stała. Drugi rodzaj oscylacji to oscylacje tłumione. W przypadku oscylacji tłumionych energia wewnętrzna oscylacji maleje z upływem czasu. Trzeci typ to wymuszone oscylacje. W przypadku wymuszonych oscylacji, na wahadło przykładana jest siła w okresowych zmianach względem wahadła.
Prosty harmonijmy ruch
Prosty ruch harmoniczny definiuje się jako ruch przyjmujący postać a = - (ω 2) x, gdzie „a” to przyspieszenie, a „x” to przemieszczenie z punktu równowagi. Termin ω jest stałą. Prosty ruch harmoniczny wymaga siły przywracającej. Siłą przywracającą może być sprężyna, siła grawitacji, siła magnetyczna lub siła elektryczna. Prosta oscylacja harmoniczna nie wyemituje żadnej energii. Zachowana jest całkowita energia mechaniczna systemu. Jeśli konserwacja nie zostanie zastosowana, system będzie tłumionym układem harmonicznym. Istnieje wiele ważnych zastosowań prostych oscylacji harmonicznych. Zegar wahadłowy jest jednym z najlepszych dostępnych prostych systemów harmonicznych. Można wykazać, że okres oscylacji nie zależy od masy wahadła. Jeśli czynniki zewnętrzne, takie jak opór powietrza, wpłyną na ruch, w końcu ulegnie on tłumieniu i zatrzyma się. Prawdziwa sytuacja życiowa jest zawsze tłumioną oscylacją. Doskonały system masy sprężystej jest również dobrym przykładem prostej oscylacji harmonicznej. Siła wytworzona przez sprężystość sprężyny działa w tym scenariuszu jako siła przywracająca. Prosty ruch harmoniczny można również przyjąć jako rzut ruchu kołowego ze stałą prędkością kątową. W punkcie równowagi energia kinetyczna układu staje się maksimum, aw punkcie zwrotnym energia potencjalna staje się maksimum, a energia kinetyczna staje się zerowa.aw punkcie zwrotnym energia potencjalna osiąga maksimum, a energia kinetyczna wynosi zero.aw punkcie zwrotnym energia potencjalna osiąga maksimum, a energia kinetyczna wynosi zero.
Jaka jest różnica między prostym ruchem harmonicznym a oscylacją?
• Prosty ruch harmoniczny jest szczególnym przypadkiem oscylacji.
• Prosty ruch harmoniczny jest możliwy tylko w teorii, ale oscylacje są możliwe w każdej sytuacji.
• Całkowita energia prostego ruchu harmonicznego jest stała, podczas gdy całkowita energia oscylacji, na ogół, nie musi być stała.
