Forskellen mellem oscillation og simpel harmonisk bevægelse

Oscillation vs Simple Harmonic Motion

Oscillationer og enkel harmonisk bevægelse er to periodiske bevægelser diskuteret i fysik. Begreberne svingninger og enkel harmonisk bevægelse er vidt brugt inden for områder som mekanik, dynamik, orbitalbevægelser, maskinteknik, bølger og vibrationer og forskellige andre felter. Det er vigtigt at have en ordentlig forståelse af disse begreber for at udmærke sig på sådanne områder. I denne artikel skal vi diskutere, hvad svingninger og enkle harmoniske bevægelser er, definitionerne af svingning og enkel harmonisk bevægelse, deres anvendelser, nogle eksempler på enkle harmoniske bevægelser og svingninger, deres ligheder og til sidst forskellen mellem svingning og enkel harmonisk bevægelse.

oscillation

Oscillationer er en type periodisk bevægelse. En svingning defineres normalt som en gentagen variation over tid. Svingningen kan ske over et midterste ligevægtspunkt eller mellem to tilstande. En pendul er et godt eksempel på en svingende bevægelse. Svingningerne er for det meste sinusformede. En vekselstrøm er også et godt eksempel på svingning. I den enkle pendul svinger boben over det midterste ligevægtspunkt. I en vekselstrøm svinger elektronerne inden i det lukkede kredsløb over et ligevægtspunkt. Der er tre typer af svingninger. Den første type er de ikke-dæmpede svingninger, hvor den indre energi i svingningen forbliver en konstant. Den anden type svingninger er de dæmpede svingninger. I tilfælde af dæmpede svingninger formindskes den indre energi i svingningen over tid. Den tredje type er de tvungne svingninger. Ved tvungne svingninger påføres en kraft på pendelen i en periodisk variation til pendelen.

Simpel harmonisk bevægelse

Den enkle harmoniske bevægelse defineres som en bevægelse, der har formen a = - (ω²) x hvor "a" er accelerationen og "x" er forskydningen fra ligevægtspunktet. Udtrykket ω er en konstant. En simpel harmonisk bevægelse kræver en gendannende kraft. Gendannelseskraften kan være en fjeder, tyngdekraft, magnetisk kraft eller en elektrisk kraft. En simpel harmonisk svingning udsender ikke energi. Systemets samlede mekaniske energi bevares. Hvis konserveringen ikke finder anvendelse, vil systemet være et dæmpet harmonisk system. Der er mange vigtige anvendelser af enkle harmoniske svingninger. Et pendulur er et af de bedste enkle harmoniske systemer, der findes. Det kan vises, at svingningsperioden ikke afhænger af pendulens masse. Hvis eksterne faktorer, såsom luftmotstand, påvirker bevægelsen, dæmpes den til sidst og stopper. En situation i det virkelige liv er altid en dæmpet svingning. Et perfekt fjedermassesystem er også et godt eksempel på den enkle harmoniske svingning. Kraften skabt af fjederens elasticitet fungerer som den gendannende kraft i dette scenarie. Den enkle harmoniske bevægelse kan også tages som projicering af en cirkulær bevægelse med en konstant vinkelhastighed. Ved ligevægtspunktet bliver systemets kinetiske energi et maksimum, og ved vendepunktet bliver den potentielle energi et maksimum, og den kinetiske energi bliver nul.