Considera il caso più semplice di una particella di massa
Il sistema è considerato 1 dimensionale per semplificazione.
Ora supponiamo che la particella sia spostata di una quantità
Ogni volta che viene rimossa la forza esterna, 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, la forza svanisce ma la particella ha già acquisito una certa velocità a causa dell'accelerazione precedente. Quindi, la particella continua a muoversi verso l'altro lato della posizione di equilibrio e quindi di nuovo una forza si tende a tirarla indietro.
Questo era, in assenza di forze di smorzamento, la particella continua a muoversi avanti e indietro intorno alla pozione di equilibrio.
Questo è ciò che costituisce un semplice movimento armonico.
Tuttavia, le forze elastiche spesso non sono linearmente proporzionali allo spostamento. Tuttavia, per piccole quantità di spostamento, si può sempre ritenere che la forza di ripristino sia proporzionale allo spostamento della particella dalla posizione media.
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
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.
Perché si verifica un semplice movimento armonico?
Se un sistema oscillante ha una forza di ripristino proporzionale allo spostamento che agisce sempre verso la posizione di equilibrio. Simple Harmonic Motion (SHM) è definito come un'oscillazione la cui forza di ripristino è direttamente proporzionale allo spostamento e agisce sempre verso l'equilibrio. Quindi se un'oscillazione incontra quella condizione, allora è semplice armonica. Se la massa dell'oggetto è costante, si applica F = ma e l'accelerazione sarà anche proporzionale allo spostamento e diretta verso l'equilibrio. Un sistema orizzontale di molle di massa subir