Preprosto harmonično gibanje , v fizika , ponavljajoč premikanje naprej in nazaj skozi ravnotežje ali osrednji položaj, tako da je največji premik na eni strani tega položaja enak največjemu premiku na drugi strani. Časovni interval vsake popolne vibracije je enak. Sila, ki je odgovorna za gibanje, je vedno usmerjena proti ravnotežnemu položaju in je sorazmerna z razdaljo od njega. To je, F = - kx , kje F je sila, x je premik in do je stalnica. Ta zveza se imenuje Hookov zakon .
Poseben primer preprostega harmoničnega oscilatorja je nihanje mase, pritrjene na navpično vzmet, katere drugi konec je pritrjen na stropu. Največ premik - x, vzmet je pod največjo napetostjo, zaradi česar je masa navzgor. Pri največjem premiku + x, vzmet doseže največjo stiskanje, zaradi česar se masa spet spusti nazaj. V obeh položajih največjega premika je sila največja in je usmerjena proti ravnotežje položaj, hitrost ( v ) mase je nič, njegova pospešek je največja, masa pa spremeni smer. V ravnotežnem položaju je hitrost največja in pospešek ( do ) je padla na nič. Za preprosto harmonično gibanje je značilno spreminjanje pospeševanja, ki je vedno usmerjeno proti ravnotežnemu položaju in je sorazmerno z odmikom od ravnotežnega položaja. Poleg tega je časovni interval za vsako popolno vibracijo konstanten in ni odvisen od velikosti največjega premika. V neki obliki je torej v središču merjenja časa preprosto harmonično gibanje.
Če želite izraziti, kako se premik mase spreminja s časom, lahko uporabimo Newtonov drugi zakon , F = ma in nastavite ma = - kx . Pospešek do je druga izpeljanka iz x glede na čas t in dobljeno diferencialno enačbo lahko rešimo z x = TO cos ω t , kje TO je največji premik in ω kotna frekvenca v radianih na sekundo. Čas, od katerega se masa premakne TO do - TO in nazaj je čas, potreben za ω t napredovati za 2π. Zato obdobje T potrebno je, da se masa premakne iz TO do - TO in nazaj je ω T = 2π, oz T = 2π / ω. Frekvenca vibracij v ciklih na sekundo je 1 / T ali ω / 2π.
Številni fizični sistemi kažejo preprosto harmonično gibanje (ob predpostavki, da ni izgub energije): nihajno nihalo, elektroni v žici, ki nosijo izmenični tok , vibrirajoči delci medija v a zvok val in drugi sklopi, ki vključujejo razmeroma majhna nihanja okoli položaja stabilnega ravnotežja.
kako se imenuje krilati konj
Gibanje se imenuje harmonsko, ker glasbila ustvarjajo take vibracije, ki posledično povzročajo ustrezne zvočne valove v zraku. Glasbeni zvoki so pravzaprav kombinacija številnih preprostih harmoničnih valov, ki ustrezajo številnim načinom, na katere vibrirajo deli a glasbeni inštrument nihajo v nizih superponiranih enostavnih harmoničnih gibov, katerih frekvence so večkratniki najnižje osnovne frekvence. Pravzaprav lahko vsako redno ponavljajoče se gibanje in kateri koli val, ne glede na to, kako zapletena je njegova oblika, obravnavamo kot vsoto vrste preprostih harmoničnih gibov ali valov, odkritje, ki ga je leta 1822 prvi objavil francoski matematik Joseph Fourier.
Copyright © Vse Pravice Pridržane | asayamind.com