Колебание против простого гармонического движения
Колебания и простое гармоническое движение - это два периодических движения, обсуждаемых в физике. Понятия колебаний и простого гармонического движения широко используются в таких областях, как механика, динамика, орбитальные движения, машиностроение, волны и колебания и в различных других областях. Жизненно важно иметь правильное понимание этих концепций, чтобы преуспеть в таких областях. В этой статье мы собираемся обсудить, что такое колебания и простые гармонические движения, определения колебаний и простого гармонического движения, их применения, некоторые примеры простых гармонических движений и колебаний, их сходства и, наконец, разницу между колебаниями и простыми гармоническими движениями. движение.
Колебание
Колебания - это разновидность периодического движения. Колебание обычно определяется как повторяющееся изменение во времени. Колебание может происходить над средней точкой равновесия или между двумя состояниями. Маятник - хороший пример колебательного движения. Колебания в основном синусоидальные. Переменный ток также является хорошим примером колебаний. В простом маятнике качель колеблется над средней точкой равновесия. В переменном токе электроны колеблются внутри замкнутого контура над точкой равновесия. Есть три типа колебаний. Первый тип - это незатухающие колебания, при которых внутренняя энергия колебания остается постоянной. Второй тип колебаний - это затухающие колебания. В случае затухающих колебаний внутренняя энергия колебания со временем уменьшается. Третий тип - вынужденные колебания. При вынужденных колебаниях к маятнику прилагается сила, периодически изменяющаяся.
Простые гармонические колебания
Простое гармоническое движение определяется как движение, имеющее форму a = - (ω 2) x, где «a» - ускорение, а «x» - смещение от точки равновесия. Член ω - постоянная величина. Простое гармоническое движение требует возвращающей силы. Возвращающая сила может быть пружиной, гравитационной силой, магнитной силой или электрической силой. Простое гармоническое колебание не выделяет никакой энергии. Полная механическая энергия системы сохраняется. Если сохранение не применяется, система будет системой с затухающими гармониками. Есть много важных приложений простых гармонических колебаний. Маятниковые часы - одна из лучших доступных простых гармонических систем. Можно показать, что период колебания не зависит от массы маятника. Если внешние факторы, такие как сопротивление воздуха, повлияют на движение, оно в конечном итоге затухнет и остановится. Реальная жизненная ситуация - это всегда затухающие колебания. Совершенная система пружинных масс также является хорошим примером простых гармонических колебаний. В этом сценарии сила, создаваемая упругостью пружины, действует как восстанавливающая сила. Простое гармоническое движение также можно рассматривать как проекцию кругового движения с постоянной угловой скоростью. В точке равновесия кинетическая энергия системы становится максимальной, а в точке поворота потенциальная энергия становится максимальной, а кинетическая энергия становится нулевой.в момент поворота потенциальная энергия становится максимальной, а кинетическая энергия становится нулевой.в момент поворота потенциальная энергия становится максимальной, а кинетическая энергия становится нулевой.
В чем разница между простым гармоническим движением и колебанием?
• Простое гармоническое движение - это частный случай колебаний.
• Простое гармоническое движение возможно только теоретически, но колебания возможны в любой ситуации.
• Полная энергия простого гармонического движения постоянна, тогда как полная энергия колебания, как правило, не должна быть постоянной.
