Skirtumas tarp virpesių ir paprasto harmoninio judesio

Osciliacija vs paprastas harmoninis judesys

Virpesiai ir paprastas harmoninis judesys yra du periodiniai fizikoje aptariami judesiai. Virpesių ir paprastojo harmoninio judesio sąvokos yra plačiai naudojamos tokiose srityse kaip mechanika, dinamika, orbitaliniai judesiai, mechaninė inžinerija, bangos ir virpesiai bei įvairiose kitose srityse. Norint tobulėti tokiose srityse, labai svarbu tinkamai suprasti šias sąvokas. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra svyravimai ir paprasti harmoniniai judesiai, svyravimo ir paprastojo harmoninio judesio apibrėžimai, jų pritaikymai, keletas paprastų harmoninių judesių ir virpesių pavyzdžių, jų panašumai, galiausiai, skirtumas tarp virpesių ir paprastų harmonikų. judesys.

Osciliacija

Virpesiai yra periodinio judesio rūšis. Svyravimas paprastai apibrėžiamas kaip pasikartojantis kitimas bėgant laikui. Virpesiai gali įvykti per vidurinį pusiausvyros tašką arba tarp dviejų būsenų. Švytuoklė yra geras virpesių judesio pavyzdys. Virpesiai dažniausiai būna sinusiniai. Kintamoji srovė taip pat yra geras svyravimo pavyzdys. Paprastoje švytuoklėje bobas virpa per vidurinį pusiausvyros tašką. Kintama srove elektronai virpa uždarosios grandinės viduje per pusiausvyros tašką. Yra trys virpesių tipai. Pirmasis tipas yra neužtemdyti virpesiai, kurių metu virpesių vidinė energija išlieka pastovi. Antrasis virpesių tipas yra slopinti virpesiai. Jei slopinami virpesiai, vidinė virpesių energija laikui bėgant mažėja. Trečiasis tipas yra priverstiniai virpesiai. Priverstinių svyravimų metu švytuoklė veikiama jėgos, periodiškai keičiant švytuoklę..

Paprastas harmoninis judesys

Paprastas harmoninis judesys apibūdinamas kaip judesys, kurio forma yra = = (ω²) x, kur „a“ yra pagreitis, o „x“ - poslinkis nuo pusiausvyros taško. Terminas ω yra konstanta. Paprastas harmoninis judesys reikalauja atkuriamosios jėgos. Atkuriamoji jėga gali būti spyruoklė, gravitacinė jėga, magnetinė jėga arba elektrinė jėga. Paprastas harmoninis virpesys neišskiria jokios energijos. Taupoma visos sistemos mechaninė energija. Jei apsauga netaikoma, sistema bus sudrėkinta harmoninė sistema. Yra daug svarbių paprastų harmoninių virpesių taikymo būdų. Švytuoklinis laikrodis yra viena iš geriausių paprastų harmoninių sistemų. Galima parodyti, kad svyravimo periodas nepriklauso nuo švytuoklės masės. Jei judesį veikia išoriniai veiksniai, tokie kaip oro pasipriešinimas, jis ilgainiui susilpnėja ir sustos. Tikroji gyvenimo situacija visada yra slopinamas svyravimas. Puiki spyruoklinės masės sistema taip pat yra geras paprastų harmoninių virpesių pavyzdys. Šiame scenarijuje kaip atstatomoji jėga veikia spyruoklės elastingumas. Paprastas harmoninis judesys taip pat gali būti laikomas apskrito judesio su pastoviu kampiniu greičiu projekcija. Pusiausvyros taške sistemos kinetinė energija tampa maksimalia, o posūkio taške potencinė energija tampa maksimalia, o kinetinė energija tampa lygi nuliui.