Oscillation vs Simple Harmonic Motion
Svingninger og enkel harmonisk bevegelse er to periodiske bevegelser som diskuteres i fysikk. Begrepene oscillasjoner og enkel harmonisk bevegelse er mye brukt i felt som mekanikk, dynamikk, orbitalbevegelser, maskinteknikk, bølger og vibrasjoner og forskjellige andre felt. Det er viktig å ha en skikkelig forståelse av disse konseptene for å utmerke seg på slike felt. I denne artikkelen skal vi diskutere hva oscillasjoner og enkle harmoniske bevegelser er, definisjonene av oscillasjon og enkel harmonisk bevegelse, deres anvendelser, noen eksempler på enkle harmoniske bevegelser og svingninger, deres likheter, og til slutt forskjellen mellom oscillasjon og enkel harmonisk bevegelse.
Oscillation
Svingninger er en type periodisk bevegelse. En oscillasjon er vanligvis definert som en repeterende variasjon over tid. Oscillasjonen kan skje over et midtre likevektspunkt eller mellom to tilstander. En pendel er et godt eksempel på en oscillerende bevegelse. Svingningene er for det meste sinusformede. En vekselstrøm er også et godt eksempel på oscillasjon. I den enkle pendelen svinger boben over det midterste likevektspunktet. I en vekselstrøm oscillerer elektronene inne i den lukkede kretsen over et likevektspunkt. Det er tre typer svingninger. Den første typen er de udempede oscillasjonene der den indre energien til oscillasjonen forblir konstant. Den andre typen svingninger er de dempede oscillasjonene. Ved dempede svingninger avtar den indre energien til oscillasjonen over tid. Den tredje typen er tvangssvingningene. Ved tvangssvingninger påføres en kraft på pendelen i en periodisk variasjon til pendelen.
Simple Harmonic Motion
Den enkle harmoniske bevegelsen er definert som en bevegelse i form av a=– (ω2) x der "a" er akselerasjonen og "x" er forskyvningen fra likevektspunktet. Begrepet ω er en konstant. En enkel harmonisk bevegelse krever en gjenopprettingskraft. Gjenopprettingskraften kan være en fjær, gravitasjonskraft, magnetisk kraft eller en elektrisk kraft. En enkel harmonisk oscillasjon vil ikke avgi energi. Den totale mekaniske energien til systemet er bevart. Dersom bevaringen ikke gjelder, vil systemet være et dempet harmonisk system. Det er mange viktige anvendelser av enkle harmoniske oscillasjoner. En pendelklokke er et av de beste enkle harmoniske systemene som finnes. Det kan vises at svingningsperioden ikke er avhengig av pendelens masse. Hvis ytre faktorer som luftmotstand påvirker bevegelsen, vil den til slutt dempe og stoppe. En virkelig situasjon er alltid en dempet svingning. Et perfekt fjærmassesystem er også et godt eksempel på den enkle harmoniske oscillasjonen. Kraften skapt av elastisiteten til fjæren fungerer som gjenopprettingskraften i dette scenariet. Den enkle harmoniske bevegelsen kan også tas som projeksjon av en sirkulær bevegelse med konstant vinkelhastighet. Ved likevektspunktet blir den kinetiske energien til systemet et maksimum, og ved vendepunktet blir den potensielle energien et maksimum og den kinetiske energien blir null.
Hva er forskjellen mellom Simple Harmonic Motion og Oscillation?
• Enkel harmonisk bevegelse er et spesielt tilfelle av oscillasjoner.
• En enkel harmonisk bevegelse er bare mulig i teorien, men oscillasjoner er mulig i enhver situasjon.
• Den totale energien til den enkle harmoniske bevegelsen er konstant, mens den totale energien til en oscillasjon generelt sett ikke trenger å være konstant.
