חשבו על המקרה הפשוט ביותר של חלקיק מסה
המערכת נחשבת לממד אחד לפישוט.
עכשיו נניח את החלקיק הוא נעקרו על ידי כמות
בכל פעם, הכוח החיצוני הוא הוסר, כוח שחזור זה נוטה להחזיר את החלקיקים כדי שיווי המשקל של זה. לכן הוא מאיץ את החלקיק לכיוון עמדת שיווי המשקל. עם זאת, ברגע החלקיק מגיע שיווי משקל, הכוח נעלם אבל החלקיק כבר צבר מהירות בגלל האצה הקודם. לפיכך, החלקיק ממשיך לנוע לכיוון הצד השני של עמדת שיווי המשקל ואז שוב כוח מפתחת למשוך כדי למשוך אותו בחזרה.
זה היה, בהעדר כוחות דעיכת, החלקיק ממשיך זה הלוך וחזור תנועה על שיווי המשקל.
זה מה שמייצג תנועה הרמונית פשוטה.
עם זאת, כוחות האביב הם לעתים קרובות לא פרופורציונלית ליניארית לעקירה. עם זאת, עבור כמויות קטנות של עקירה, כוח השיקום תמיד ניתן למצוא להיות פרופורציונלי העקירה של החלקיקים מן המיקום הממוצע.
אילו סוגי מערכות / אובייקטים מציגים תנועה הרמונית פשוטה?
מלבד מטוטלות זווית קטנה, ראה הסבר 1. קבלים טעונים במלואם מחובר למשרן. 2. מסה מחוברת למעיין. 3. כוח עליז ככוח שחזור.
מדוע מתרחשת תנועה הרמונית פשוטה?
אם מערכת נדנוד יש כוח שחזור כי הוא יחסי לעקירה אשר תמיד פועל לכיוון עמדת שיווי המשקל. תנועה הרמונית פשוטה (SHM) מוגדרת כתנודה שכוח החזרתה הוא יחסי ישר לעקירה ותמיד פועל לכיוון שיווי המשקל. אז אם תנודה פוגשת את המצב אז זה פשוט הרמוני. אם המסה של האובייקט היא קבועה אז F = MA חל והאצת תהיה גם ביחס לעקירה והכוונה לכיוון שיווי המשקל. מערכת אופקית המונית אופקית יעבור SHM. כוח השחזור ניתן על ידי F = kx כאשר k הוא קבוע האביב x הוא העקירה. כך שפפרופ והכוח יתנגדו תמיד להארכת האביב, כך שיפעל למעמד שיווי המשקל.
מה הן דוגמאות של תנועה הרמונית פשוטה?
כל מערכת החוזרת על תנועתה הלוך ושוב על ממוצע או נקודת מנוחה מבצעת תנועה הרמונית פשוטה. דוגמאות: פשוט מטוטלת מערכת האביב המונית שלט פלדה הידק לספסל נדנוד כאשר סוף חופשי שלה הוא נעקרו הצדה. כדור פלדה מתגלגל צלחת מעוקלת הנדנדה לכן כדי לקבל S.H.M הגוף הוא נעקרו הרחק משאר המיקום ולאחר מכן שוחרר. הגוף מתנודד עקב שחזור כוח. תחת הפעולה של כוח שחזור זה הגוף מאיץ ו overhoots את שאר המיקום בשל אינרציה. כוח השחזור מאשר מושך אותו בחזרה. כוח השחזור מופנה תמיד לכיוון המיקום הממוצע ולכן ההאצה מכוונת גם למצב ממוצע או מנוחה.