Різниця між коливанням і простим гармонійним рухом

Коливання проти простого гармонійного руху

Коливання та простий рух гармоній - це два періодичні рухи, які обговорюються у фізиці. Поняття коливань і простого гармонічного руху широко застосовуються в таких сферах, як механіка, динаміка, орбітальні рухи, машинобудування, хвилі та вібрації та різні інші поля. Важливо мати належне розуміння цих концепцій, щоб досягти успіху в таких сферах. У цій статті ми розглянемо, що таке коливання та прості гармонічні рухи, визначення коливань та простого гармонічного руху, їх застосування, деякі приклади простих гармонічних рухів та коливань, їх схожість та нарешті різниця між коливаннями та простими гармоніками рух.

Коливання

Коливання - це тип періодичного руху. Коливання зазвичай визначають як повторювані зміни в часі. Коливання можуть виникати над середньою точкою рівноваги або між двома станами. Маятник - хороший приклад коливального руху. Коливання переважно синусоїдальні. Змінний струм також є хорошим прикладом коливань. У простому маятнику боб коливається над середньою точкою рівноваги. У змінному струмі електрони коливаються всередині замкнутого контуру над точкою рівноваги. Існує три типи коливань. Перший тип - це нездушені коливання, при яких внутрішня енергія коливань залишається постійною. Другий тип коливань - це демпфіровані коливання. У разі затухаючих коливань внутрішня енергія коливань з часом зменшується. Третій тип - це вимушені коливання. При вимушених коливаннях на маятник прикладається сила в періодичній зміні маятника.

Простий гармонійний рух

Простий гармонічний рух визначається як рух у формі a = - (ω²) x де «a» - прискорення, а «x» - зміщення від точки рівноваги. Термін ω - константа. Простий гармонічний рух вимагає відновлення сили. Сила, що відновлює, може бути пружиною, гравітаційною силою, магнітною силою або електричною силою. Просте гармонічне коливання не випромінює ніякої енергії. Загальна механічна енергія системи зберігається. Якщо збереження не застосовується, система буде затухаючою гармонічною системою. Існує багато важливих застосувань простих гармонічних коливань. Маятниковий годинник - одна з кращих доступних простих гармонічних систем. Можна показати, що період коливань не залежить від маси маятника. Якщо зовнішні фактори, такі як опір повітря, впливають на рух, він з часом затухає і припиниться. Реальна життєва ситуація - це завжди затухаючі коливання. Ідеальна система весняної маси також є хорошим прикладом для простих гармонічних коливань. Сила, створювана еластичністю пружини, виконує роль відновлюючої сили в цьому сценарії. Простий гармонічний рух також можна сприймати як проекцію кругового руху з постійною кутовою швидкістю. У точці рівноваги кінетична енергія системи стає максимальною, а в момент повороту потенційна енергія стає максимальною, а кінетична енергія стає нульовою.