Oszcilláció vs egyszerű harmonikus mozgás
Az oszcillációk és az egyszerű harmonikus mozgás a fizikában két periodikus mozgás. Az oszcillációk és az egyszerű harmonikus mozgás fogalmait széles körben használják olyan területeken, mint a mechanika, a dinamika, az orbitális mozgások, a gépipar, a hullámok és a rezgések, valamint számos más terület. Elengedhetetlen a megfelelő megértés ezekben a fogalmakban az ilyen területeken való kiemelkedés érdekében. Ebben a cikkben azt fogjuk megvitatni, hogy mi az oszcilláció és az egyszerű harmonikus mozgás, az oszcilláció és az egyszerű harmonikus mozgás definíciói, azok alkalmazásai, néhány példa az egyszerű harmonikus mozgásokra és rezgésekre, azok hasonlóságai, végül az oszcilláció és az egyszerű harmonikus közötti különbség mozgás.
Rezgés
Az oszcillációk egyfajta periodikus mozgás. Az oszcillációt általában az idő múlásával ismétlődő változásként definiálják. Az oszcilláció bekövetkezhet egy középső egyensúlyi ponton vagy két állapot között. Az inga jó példa az oszcillációs mozgásra. A rezgések többnyire szinuszosak. A váltakozó áram is jó példa az oszcillációra. Az egyszerű ingában a bob a középső egyensúlyi pont felett ingadozik. Váltakozó áramban az elektronok a zárt kör belsejében egyensúlyi ponton ingadoznak. Háromféle rezgés létezik. Az első típus a csillapítás nélküli rezgések, amelyekben a rezgés belső energiája állandó marad. A rezgések második típusa a csillapított rezgések. Csillapított rezgések esetén az oszcilláció belső energiája idővel csökken. A harmadik típus az erőltetett rezgések. Erőltetett rezgések esetén az inga periódusos variációjában erőt fejt ki az ingára.
Egyszerű harmonikus mozgás
Az egyszerű harmonikus mozgást a = - (ω 2) x ahol „a” a gyorsulás és „x” az elmozdulás az egyensúlyi ponttól. Az ω kifejezés állandó. Egy egyszerű harmonikus mozgás helyreállító erőt igényel. A helyreállító erő lehet rugó, gravitációs erő, mágneses erő vagy elektromos erő. Egyszerű harmonikus rezgés nem bocsát ki energiát. A rendszer teljes mechanikai energiája konzervált. Ha a megőrzés nem érvényes, a rendszer egy csillapított harmonikus rendszer lesz. Az egyszerű harmonikus rezgéseknek számos fontos alkalmazása van. Az ingaóra az egyik legjobb elérhető harmonikus rendszer. Megmutatható, hogy az oszcilláció periódusa nem függ az inga tömegétől. Ha külső tényezők, például a légellenállás befolyásolják a mozgást, az végül elnyomódik és leáll. A valós élethelyzet mindig csillapított oszcilláció. A tökéletes rugós tömegrendszer szintén jó példa az egyszerű harmonikus rezgésre. A rugó rugalmassága által létrehozott erő ebben a forgatókönyvben helyreállító erőként működik. Az egyszerű harmonikus mozgás egy állandó szögsebességű körmozgás vetületének is tekinthető. Az egyensúlyi ponton a rendszer kinetikus energiája maximummá válik, a fordulóponton pedig a potenciális energia lesz maximális, a kinetikus energia pedig nulla.és a fordulóponton a potenciális energia maximum lesz, a kinetikus energia pedig nulla.és a fordulóponton a potenciális energia maximum lesz, a kinetikus energia pedig nulla.
Mi a különbség az egyszerű harmonikus mozgás és az oszcilláció között?
• Az egyszerű harmonikus mozgás a rezgések speciális esete.
• Egyszerű harmonikus mozgás csak elméletben lehetséges, de a rezgések bármilyen helyzetben lehetségesek.
• Az egyszerű harmonikus mozgás teljes energiája állandó, míg egy rezgés teljes energiájának általában nem kell állandónak lennie.
