Hva forårsaker enkel harmonisk bevegelse?

Hva forårsaker enkel harmonisk bevegelse?
Anonim

Tenk på det enkleste tilfellet med en partikkel av masse # M # festet til en fjær med kraftkonstant # K #.

Systemet regnes som 1-dimensjonalt for forenkling.

Anta nå at partikkelen er forskjøvet av en mengde # X # På hver side av det er likevektsposisjonen, utøver våren naturlig en gjenopprettingsstyrke #F = -kx #

Når den eksterne kraften er fjernet, har denne gjenopprettelsen en tendens til å gjenopprette partikkelen til dens likevekt. Derved akselererer partikkelen seg mot likevektsposisjonen. Men så snart partiklen når likevekt, forsvinner kraften, men partikkelen har allerede fått litt hastighet på grunn av tidligere akselerasjon. Dermed fortsetter partikkelen å bevege seg mot den andre siden av likevektsposisjonen, og igjen utvikler en kraft en tendens til å trekke den tilbake.

Dette var, i mangel av dempende krefter, fortsetter partikkelen det er frem og tilbake bevegelse om likevektsprøven.

Dette er hva som utgjør en enkel harmonisk bevegelse.

Forårskrefter er imidlertid ikke lineært proporsjonal med forskyvningen. For små mengder forskyvning kan imidlertid gjenopprettingskraften alltid være proporsjonal med forflytningen av partikkelen fra den midtre posisjon.