Oscillation vs Simple Harmonic Motion
Svingninger og enkel harmonisk bevægelse er to periodiske bevægelser, der diskuteres i fysik. Begreberne svingninger og enkel harmonisk bevægelse er meget udbredt inden for områder som mekanik, dynamik, orbitale bevægelser, maskinteknik, bølger og vibrationer og forskellige andre områder. 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 endelig forskellen mellem svingning og enkel harmonisk bevægelse.
Svingning
Svingninger er en type periodisk bevægelse. En svingning defineres normalt som en gentagen variation over tid. Oscillationen kan forekomme over et mellemvægtspunkt eller mellem to tilstande. Et pendul er et godt eksempel på en oscillerende bevægelse. Svingningerne er for det meste sinusformede. En vekselstrøm er også et godt eksempel på svingning. I det enkle pendul svinger boben over det midterste ligevægtspunkt. I en vekselstrøm oscillerer elektronerne inde i det lukkede kredsløb over et ligevægtspunkt. Der er tre typer svingninger. Den første type er de ikke-dæmpede svingninger, hvor svingningens indre energi forbliver konstant. Den anden type svingninger er de dæmpede svingninger. I tilfælde af dæmpede svingninger falder svingningens indre energi over tid. Den tredje type er de tvungne svingninger. I tvungne svingninger påføres en kraft på pendulet i en periodisk variation til pendulet.
Enkel harmonisk bevægelse
Den enkle harmoniske bevægelse defineres som en bevægelse i form af a = - (ω 2) x hvor "a" er accelerationen og "x" er forskydningen fra ligevægtspunktet. Udtrykket ω er en konstant. En simpel harmonisk bevægelse kræver en genopretningskraft. 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 bevarelsen 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 til rådighed. Det kan vises, at svingningsperioden ikke afhænger af pendulets masse. Hvis eksterne faktorer som luftmodstand 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 gendannelseskraften i dette scenarie. Den enkle harmoniske bevægelse kan også tages som projektionen 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.og ved vendepunktet bliver den potentielle energi et maksimum, og den kinetiske energi bliver nul.og ved vendepunktet bliver den potentielle energi et maksimum, og den kinetiske energi bliver nul.
Hvad er forskellen mellem Simple Harmonic Motion og Oscillation?
• Enkel harmonisk bevægelse er et specielt tilfælde af svingninger.
• En simpel harmonisk bevægelse er kun mulig i teorien, men svingninger er mulige i enhver situation.
• Den samlede energi af den enkle harmoniske bevægelse er konstant, mens den samlede energi af en svingning generelt ikke behøver at være konstant.
