Oscil·lació versus moviment harmònic simple
Les oscil·lacions i el moviment harmònic simple són dos moviments periòdics que es discuteixen a la física. Els conceptes d'oscil·lacions i moviment harmònic simple s'utilitzen àmpliament en camps com la mecànica, la dinàmica, els moviments orbitals, l'enginyeria mecànica, les ones i vibracions i diversos altres camps. És vital tenir una comprensió adequada d'aquests conceptes per sobresortir en aquests camps. En aquest article, parlarem de què són les oscil·lacions i els moviments harmònics simples, les definicions d'oscil·lació i moviment harmònic simple, les seves aplicacions, alguns exemples de moviments i oscil·lacions harmònics simples, les seves similituds i, finalment, la diferència entre oscil·lació i harmònic simple. moviment.
Oscil·lació
Les oscil·lacions són un tipus de moviment periòdic. Normalment, una oscil·lació es defineix com una variació repetitiva al llarg del temps. L'oscil·lació pot ocórrer sobre un punt d'equilibri mitjà o entre dos estats. Un pèndol és un bon exemple d'un moviment oscil·latori. Les oscil·lacions són majoritàriament sinusoïdals. Un corrent altern també és un bon exemple d'oscil·lació. En el pèndol simple, el bob oscil·la sobre el punt d'equilibri mitjà. En un corrent altern, els electrons oscil·len dins del circuit tancat sobre un punt d'equilibri. Hi ha tres tipus d'oscil·lacions. El primer tipus són les oscil·lacions no amortides en què l'energia interna de l'oscil·lació es manté constant. El segon tipus d'oscil·lacions són les oscil·lacions amortides. En el cas d'oscil·lacions amortides, l'energia interna de l'oscil·lació disminueix amb el temps. El tercer tipus són les oscil·lacions forçades. En les oscil·lacions forçades, s'aplica una força sobre el pèndol en una variació periòdica al pèndol.
Moviment harmònic simple
El moviment harmònic simple es defineix com un moviment que pren la forma de a=– (ω2) x on "a" és l'acceleració i "x" és el desplaçament des del punt d'equilibri. El terme ω és una constant. Un moviment harmònic simple requereix una força restauradora. La força de restauració pot ser una molla, una força gravitatòria, una força magnètica o una força elèctrica. Una simple oscil·lació harmònica no emetrà cap energia. Es conserva l'energia mecànica total del sistema. Si no s'aplica la conservació, el sistema serà un sistema harmònic esmorteït. Hi ha moltes aplicacions importants de les oscil·lacions harmòniques simples. Un rellotge de pèndol és un dels millors sistemes harmònics simples disponibles. Es pot demostrar que el període de l'oscil·lació no depèn de la massa del pèndol. Si factors externs com la resistència de l'aire afecten el moviment, finalment s'esmorteirà i s'aturarà. Una situació de la vida real sempre és una oscil·lació amortida. Un sistema de massa de molla perfecte també és un bon exemple per a l'oscil·lació harmònica simple. La força creada per l'elasticitat de la molla actua com a força restauradora en aquest escenari. El moviment harmònic simple també es pot prendre com la projecció d'un moviment circular amb una velocitat angular constant. En el punt d'equilibri, l'energia cinètica del sistema esdevé màxima, i en el punt d'inflexió, l'energia potencial esdevé màxima i l'energia cinètica esdevé zero.
Quina diferència hi ha entre el moviment harmònic simple i l'oscil·lació?
• El moviment harmònic simple és un cas especial d'oscil·lacions.
• Un moviment harmònic simple només és possible en teoria, però les oscil·lacions són possibles en qualsevol situació.
• L'energia total del moviment harmònic simple és constant mentre que l'energia total d'una oscil·lació, en general, no ha de ser constant.
