Oscilace vs jednoduchý harmonický pohyb
Oscilace a jednoduchý harmonický pohyb jsou dva periodické pohyby diskutované ve fyzice. Pojmy oscilace a jednoduchý harmonický pohyb jsou široce používány v oblastech, jako je mechanika, dynamika, orbitální pohyby, strojírenství, vlny a vibrace a různá další pole. Aby bylo možné v těchto oborech vyniknout, je nezbytné správně porozumět těmto pojmům. V tomto článku se budeme zabývat tím, co jsou oscilace a jednoduché harmonické pohyby, definice oscilace a jednoduchého harmonického pohybu, jejich aplikace, některé příklady jednoduchých harmonických pohybů a oscilací, jejich podobnosti a nakonec rozdíl mezi oscilací a jednoduchými harmonickými pohyby. pohyb.
Kmitání
Oscilace jsou druhem periodického pohybu. Oscilace je obvykle definována jako opakovaná variace v čase. K oscilaci může docházet ve středním rovnovážném bodě nebo mezi dvěma stavy. Kyvadlo je dobrým příkladem oscilačního pohybu. Oscilace jsou většinou sinusové. Dobrým příkladem oscilace je také střídavý proud. V jednoduchém kyvadle bob osciluje nad středním rovnovážným bodem. Ve střídavém proudu elektrony kmitají uvnitř uzavřeného obvodu v rovnovážném bodě. Existují tři typy oscilací. Prvním typem jsou netlumené oscilace, ve kterých vnitřní energie oscilace zůstává konstantní. Druhým typem oscilací jsou tlumené oscilace. V případě tlumených kmitů vnitřní energie kmitání v průběhu času klesá. Třetím typem jsou vynucené oscilace. U vynucených kmitů působí na kyvadlo síla v periodické variaci na kyvadlo.
Jednoduchý harmonický pohyb
Jednoduchý harmonický pohyb je definován jako pohyb ve tvaru a = - (ω 2) x, kde „a“je zrychlení a „x“je posunutí z rovnovážného bodu. Termín ω je konstanta. Jednoduchý harmonický pohyb vyžaduje obnovovací sílu. Obnovovací silou může být pružina, gravitační síla, magnetická síla nebo elektrická síla. Jednoduchá harmonická oscilace nebude emitovat žádnou energii. Celková mechanická energie systému je zachována. Pokud konzervace neplatí, bude se jednat o tlumený harmonický systém. Existuje mnoho důležitých aplikací jednoduchých harmonických kmitů. Kyvadlové hodiny jsou jedním z nejlepších dostupných jednoduchých harmonických systémů. Je možné ukázat, že doba oscilace nezávisí na hmotnosti kyvadla. Pokud vnější faktory, jako je odpor vzduchu, ovlivní pohyb, nakonec se utlumí a zastaví. Skutečná životní situace je vždy tlumená oscilace. Dokonalý systém pružinové hmoty je také dobrým příkladem jednoduché harmonické oscilace. Síla vytvořená pružností pružiny působí v tomto scénáři jako obnovovací síla. Jednoduchý harmonický pohyb lze také brát jako projekci kruhového pohybu s konstantní úhlovou rychlostí. V rovnovážném bodě se kinetická energie systému stává maximem a v bodě obratu se potenciální energie stává maximem a kinetická energie se stává nulovou.a v bodě obratu se potenciální energie stane maximem a kinetická energie se stane nulovou.a v bodě obratu se potenciální energie stane maximem a kinetická energie se stane nulovou.
Jaký je rozdíl mezi Simple Harmonic Motion a Oscillation?
• Jednoduchý harmonický pohyb je speciální případ oscilací.
• Jednoduchý harmonický pohyb je možný pouze teoreticky, ale oscilace jsou možné v každé situaci.
• Celková energie jednoduchého harmonického pohybu je konstantní, zatímco celková energie oscilace obecně nemusí být konstantní.
