Ero yksinkertaisen harmonisen liikkeen ja jaksollisen liikkeen välillä

Yksinkertainen harmoninen liike vs. jaksollinen liike

Jaksolliset liikkeet ja yksinkertaiset harmoniset liikkeet ovat kaksi erittäin tärkeää liiketyyppiä fysiikan tutkinnassa. Yksinkertainen harmoninen liike on hyvä malli ymmärtää monimutkaisia ​​jaksollisia liikkeitä. Tämä artikkeli selittää, mitä jaksollinen liike ja yksinkertainen harmoninen liike ovat, niiden sovellukset, yhtäläisyydet ja lopulta niiden erot.

Määräaikaisliike

Jaksollisena liikkeenä voidaan pitää mitä tahansa liikettä, joka toistuu kiinteänä ajanjaksona. Auringon ympäri pyörivä planeetta on jaksollinen liike. Maan ympäri kiertävä satelliitti on jaksollinen liike, jopa tasapainotuspallojoukon liike on jaksollinen. Suurin osa kohtaamistamme jaksollisista liikkeistä ovat pyöreitä tai puolipyöreitä. Jaksollisella liikkeellä on taajuus. Taajuus tarkoittaa sitä, kuinka ”usein” tapahtuma tapahtuu. Yksinkertaisuuden vuoksi otamme taajuuden tapahtumina sekunnissa. Jaksolliset liikkeet voivat olla joko yhdenmukaisia ​​tai epäyhtenäisiä. Tasaisella jaksollisella liikkeellä voi olla tasainen kulmanopeus. Toiminnoilla, kuten amplitudimoduloinnilla, voi olla kaksinkertainen jakso. Ne ovat jaksollisia toimintoja, jotka on kapseloitu muihin jaksollisiin toimintoihin. Jaksollisen liikkeen taajuuden käänteinen arvo antaa ajanjakson jaksolle. Yksinkertaiset harmoniset liikkeet ja vaimennetut harmoniset liikkeet ovat myös jaksollisia liikkeitä.

Yksinkertainen harmoninen liike

Yksinkertainen harmoninen liike määritellään liikkeeksi, joka on muodossa a = - (ω²) x, missä “a” on kiihtyvyys ja “x” on siirtymä tasapainopisteestä. Termi ω on vakio. Yksinkertainen harmoninen liike vaatii palauttavan voiman. Palautusvoima voi olla jousi, painovoima, magneettinen voima tai sähköinen voima. Yksinkertainen harmoninen värähtely ei emittoi mitään energiaa. Järjestelmän kokonaismekaaninen energia säästyy. Jos suojausta ei sovelleta, järjestelmä on vaimennettu harmoninen järjestelmä. Yksinkertaisilla harmonisilla värähtelyillä on monia tärkeitä sovelluksia. Heilurikello on yksi parhaista käytettävissä olevista harmonisista järjestelmistä. Voidaan osoittaa, että värähtelyjakso ei riipu heilurin massasta. Jos ulkoiset tekijät, kuten ilmanvastus, vaikuttavat liikkeeseen, se lopulta vaimentuu ja pysähtyy. Tosielämän tilanne on aina vaimennettu värähtely. Jousimassajärjestelmä on myös hyvä esimerkki yksinkertaiselle harmoniselle värähtelylle. Jousen joustavuuden luoma voima toimii tässä skenaariossa palautusvoimana. Yksinkertaista harmonista liikettä voidaan pitää myös pyöreän liikkeen ennusteena vakiona kulmanopeudella. Tasapainopisteessä järjestelmän kineettisesta energiasta tulee maksimiarvo, ja käännöspisteessä potentiaalienergia muuttuu maksimiksi ja kineettinen energia nollaksi.