Razlika med enostavnim harmoničnim gibanjem in periodičnim gibanjem

Enostavno harmonično gibanje proti periodičnemu gibanju

Periodični gibi in enostavni gibi harmonike so dve zelo pomembni vrsti gibanj pri proučevanju fizike. Preprosto harmonično gibanje je dober model za razumevanje zapletenih periodičnih gibanj. Ta članek bo razložil, kaj sta periodično gibanje in preprosto harmonično gibanje, njihove uporabe, podobnosti in na koncu njihove razlike.

Periodično gibanje

Periodično gibanje lahko štejemo kot vsako gibanje, ki se ponavlja v določenem časovnem obdobju. Planet, ki se vrti okoli sonca, je občasno gibanje. Satelit, ki kroži okoli zemlje, je občasno gibanje, tudi gibanje nastavljene kroglice za ravnotežje je občasno gibanje. Večina periodičnih gibov, s katerimi se srečujemo, je krožnih ali polkrožnih. Občasno gibanje ima pogostost. Pogostost pomeni, kako pogosto se dogaja dogodek. Za preprostost vzamemo frekvenco kot pojav na sekundo. Periodični gibi so lahko enakomerni ali neenakomerni. Enakomerno periodično gibanje ima lahko enakomerno kotno hitrost. Funkcije, kot je amplitudna modulacija, imajo lahko dvojna obdobja. So periodične funkcije, zajete v druge periodične funkcije. Inverzivna frekvenca periodičnega gibanja daje čas za obdobje. Preprosti harmonični gibi in dušeni harmonični gibi so tudi periodični gibi.

Enostavno harmonično gibanje

Preprosto harmonično gibanje je opredeljeno kot gibanje v obliki a = - (ω²) x, kjer je "a" pospešek in "x" je premik od ravnotežne točke. Izraz ω je konstanta. Preprosto harmonično gibanje zahteva obnovitveno silo. Obnovitvena sila je lahko vzmet, gravitacijska sila, magnetna sila ali električna sila. Preprosto harmonično nihanje ne bo oddajalo nobene energije. Celotna mehanska energija sistema se ohranja. Če ohranitev ne velja, bo sistem dušen harmonski sistem. Obstaja veliko pomembnih aplikacij preprostih harmoničnih nihanj. Nihajna ura je eden najboljših enostavnih harmoničnih sistemov. Lahko se pokaže, da obdobje nihanja ni odvisno od mase nihala. Če zunanji dejavniki, kot je zračni upor, vplivajo na gibanje, se sčasoma dušijo in se ustavijo. V resničnem življenju so vedno dušena nihanja. Sistem vzmetnih mas je tudi dober primer za preprosto harmonično nihanje. V tem scenariju je sila, ustvarjena z elastičnostjo vzmeti. Preprosto harmonično gibanje lahko vzamemo tudi kot projekcijo krožnega gibanja s konstantno kotno hitrostjo. V ravnotežni točki postane kinetična energija sistema največja, na prelomni točki pa potencialna energija postane največja in kinetična energija postane nič.