Qualsiasi sistema che ripete il suo movimento avanti e indietro per il suo punto medio o di riposo
esegue il semplice movimento armonico.
ESEMPI:
- semplice pendolo
- sistema di molle di massa
- un righello di acciaio fissato a una panca oscilla quando la sua estremità libera viene spostata lateralmente.
- una palla d'acciaio che rotola in un piatto curvo
- uno swing
Così per ottenere S.H.M un corpo viene spostato dalla sua posizione di riposo e quindi rilasciato. Il corpo oscilla a causa della forza di ripristino. Sotto l'azione di questa forza rigenerante il corpo accelera e supera la posizione di riposo a causa dell'inerzia. La forza che ripristina invece che la tira indietro.
La forza di ripristino è sempre diretta verso la posizione media e quindi l'accelerazione è diretta anche verso la posizione media o di riposo.
Qual è la differenza tra un grafico di movimento lineare e un grafico di movimento armonico?
Il movimento lineare può essere rappresentato da un grafico del tempo di spostamento con un'equazione di x = vt + x_0 dove x = testo (spostamento), v = testo (velocità), t = testo (tempo), x_0 = "spostamento iniziale", questo può essere interpretato come y = mx + c. Esempio - x = 3 t + 2 / a = 3x + 2 (lo spostamento iniziale è di 2 unità e ogni secondo di spostamento aumenta di 3): grafico {3x + 2 [0, 6, 0, 17]} Con il movimento armonico, un oggetto oscilla attorno a un punto di equilibrio, e può essere rappresentato come un grafico del tempo di spostamento con l'equazione x
Cosa causa il semplice movimento armonico?
Si consideri il caso più semplice di una particella di massa m collegata a una molla con costante di forza k. Il sistema è considerato 1 dimensionale per semplificazione. Ora supponiamo che la particella sia spostata di una quantità x su entrambi i lati della sua posizione di equilibrio, quindi la molla esercita naturalmente una forza di ripristino F = -kx Ogni volta che la forza esterna viene rimossa, questa forza di ripristino tende a ripristinare la particella al suo equilibrio. Così accelera la particella verso la posizione di equilibrio. Tuttavia, non appena la particella raggiunge l'equilibrio
Quali tipi di sistemi / oggetti esibiscono un semplice movimento armonico?
A parte i pendoli a piccolo angolo, vedere la spiegazione 1. Un condensatore completamente carico collegato a un induttore. 2. Una massa collegata a una molla. 3. Forza gallegiante come forza di ripristino.