Різниця між простим гармонійним рухом і періодичним рухом

Простий гармонійний рух проти періодичного руху

Періодичні рухи та прості гармонічні рухи - це два дуже важливих типи рухів у вивченні фізики. Простий гармонічний рух є хорошою моделлю для розуміння складних періодичних рухів. Ця стаття пояснить, що таке періодичний рух і простий гармонічний рух, їх застосування, схожість і нарешті їх відмінності.

Періодичний рух

Періодичним рухом можна вважати будь-який рух, який повторюється у фіксований проміжок часу. Планета, що обертається навколо Сонця, - це періодичний рух. Супутник, що обертається навколо Землі, - це періодичний рух, навіть рух набору кульок балансу є періодичним рухом. Більшість періодичних рухів, з якими ми стикаємося, є круговими або напівкруглими. Періодичний рух має частоту. Частота означає, наскільки “часті” події відбуваються. Для простоти ми приймаємо частоту як випадки в секунду. Періодичні рухи можуть бути однорідними або неоднорідними. Рівномірний періодичний рух може мати рівномірну кутову швидкість. Такі функції, як амплітудна модуляція, можуть мати подвійні періоди. Вони є періодичними функціями, інкапсульованими в інші періодичні функції. Зворотна частота періодичного руху дає час на період. Прості гармонічні рухи та демпфіровані гармонічні рухи також є періодичними рухами.

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 буде загасаний і припиниться. Ситуація в реальному житті - це завжди затухаючі коливання. Система пружинних мас 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.