Γραμμική Απλή Αρμονική Κίνηση

Η Γραμμική Απλή Αρμονική Κίνηση ορίζεται ως η γραμμική περιοδική κίνηση ενός σώματος, στην οποία η δύναμη επαναφοράς (ή επιτάχυνσης) κατευθύνεται πάντα στη μέση θέση και το μέγεθός της είναι ευθέως ανάλογο με τη μετατόπιση από τη μέση θέση.

Ένα σωματίδιο λέγεται ότι εκτελεί γραμμική απλή αρμονική κίνηση όταν το  σωματίδιο υφίσταται ταλάντωση γύρω από ένα σημείο σε σταθερή ισορροπία υπό μια γραμμική δύναμη επαναφοράς που κατευθύνεται προς το σημείο και της οποίας το μέγεθος της μετατόπισης του σωματιδίου από αυτό το σημείο.

Απλή αρμονική κίνηση

Στην απλή αρμονική κίνηση, στη φυσική, επαναλαμβανόμενες κινήσεις μπρος-πίσω χρησιμοποιώντας μια θέση ισορροπίας, ή κεντρική, έτσι ώστε η μέγιστη μετατόπιση στη μία πλευρά αυτής της θέσης να είναι ίση με τη μέγιστη κίνηση ή μετατόπιση στην άλλη πλευρά.

Η διάρκεια ή το χρονικό διάστημα κάθε πλήρους δόνησης είναι το ίδιο. Η δύναμη που είναι υπεύθυνη για την κίνηση είναι πάντα ευθέως ανάλογη της απόστασης από αυτήν. Δηλαδή, F =−kx, Εδώ, F είναι δύναμη, x είναι η μετατόπιση και k είναι σταθερή. Αυτή η σχέση ονομάζεται νόμος του Χουκ.

Τύποι απλής αρμονικής κίνησης

Υπάρχουν δύο τύποι απλής αρμονικής κίνησης:

• Γραμμική απλή αρμονική κίνηση
• Γωνιακή απλή αρμονική κίνηση

Γωνιακή απλή αρμονική κίνηση

Το γωνιακό SHM αποτελείται από μια γωνιακή ταλάντωση του σώματος σε μια κεντρική θέση ή προσανατολισμό. Το σωματίδιο ή το σώμα υφίσταται μια ελαφρά γωνιακή μετατόπιση ή μετατόπιση γύρω από τη μέση θέση.

Αυτό έχει ως αποτέλεσμα, όταν το σώμα βρίσκεται σε σταθερή ισορροπία, διακόπτεται από μια μικρή εξωτερική ροπή. Στη συνέχεια, το περιστρεφόμενο σύστημα παράγει μια ροπή επαναφοράς, η οποία προσπαθεί να αποκαταστήσει την ισορροπία.

Γραμμική απλή αρμονική κίνηση

Η γραμμική απλή αρμονική κίνηση είναι ένας από τους απλούστερους τύπους ταλαντωτικής κίνησης, όπου ένα σώμα, αν μετατοπιστεί από τη μέση θέση του, ταλαντώνεται «μπρος πίσω» γύρω από τη μέση θέση και η δύναμη επαναφοράς είναι πάντα προς τη μέση θέση του και το μέγεθός του είναι ανάλογο. στη μετατόπιση από τη μέση θέση.

Ορολογία σε απλή αρμονική κίνηση

Μέση θέση

Γενικά η θέση στην οποία η καθαρή ή η συνολική δύναμη στο σωματίδιο στο SHM είναι μηδέν ονομάζεται μέση θέση.

Ακραία θέση

Η Θέση που βρίσκεται σε απόσταση ίση με το πλάτος της Απλής Αρμονικής Κίνησης (SHM) ονομάζεται ακραία θέση. Γενικά η ταχύτητα είναι μηδέν στην ακραία θέση και η επιτάχυνση είναι μέγιστη.

Πλάτος

Το πλάτος ορίζεται ως η μέγιστη μετατόπιση από τη μέση θέση ονομάζεται πλάτος.

Φάση

Η φάση ορίζεται για μια απλή αρμονική κίνηση ως μια ποσότητα που βρίσκεται μέσα στην τριγωνομετρική συνάρτηση για τη θέση ενός σωματιδίου. Η φάση ορίζει την κατάσταση που είναι η θέση και η κατεύθυνση της κίνησης της απλής αρμονικής κίνησης SHM.

Χρονική περίοδος

Η χρονική περίοδος ορίζεται ή εκφράζεται ως το χρονικό διάστημα μετά το οποίο το σωματίδιο επανέρχεται στην αρχική του φάση ονομάζεται χρονική περίοδος.
Γραμμική συχνότητα

Η συχνότητα είναι το αντίστροφο της χρονικής περιόδου.

Τύπος απλής αρμονικής κίνησης

Ας πάρουμε ένα σωματίδιο με μάζα «m» και κινείται σε απλή αρμονική κίνηση κατά μήκος της διαδρομής X'OX και έστω ότι η μέση θέση του σωματιδίου είναι Ο. Έστω ότι η ταχύτητα του σωματιδίου είναι όταν το σωματίδιο βρίσκεται στη θέση p.

Συμπέρασμα

Σε αυτό το άρθρο μελετάμε τη γραμμική απλή Αρμονική κίνηση και τη σημασία της και την εξίσωσή της. Ένα σωματίδιο λέγεται ότι εκτελεί γραμμική απλή αρμονική κίνηση όταν το  σωματίδιο υφίσταται ταλάντωση γύρω από ένα σημείο σε σταθερή ισορροπία υπό μια γραμμική δύναμη επαναφοράς που κατευθύνεται προς το σημείο και της οποίας το μέγεθος της μετατόπισης του σωματιδίου από αυτό το σημείο.