Skillnad mellan oscillation och enkel harmonisk rörelse

Oscillation vs Simple Harmonic Motion

Oscillationer och enkel harmonisk rörelse är två periodiska rörelser som diskuteras i fysiken. Begreppen oscillationer och enkel harmonisk rörelse används ofta inom områden som mekanik, dynamik, orbitalrörelser, mekanik, vågor och vibrationer och olika andra områden. Det är viktigt att ha en ordentlig förståelse i dessa begrepp för att kunna excel på sådana områden. I denna artikel kommer vi att diskutera vilka oscillationer och enkla harmoniska rörelser, definitionerna av oscillation och enkel harmonisk rörelse, deras tillämpningar, några exempel på enkla harmoniska rörelser och svängningar, deras likheter och slutligen skillnaden mellan svängning och enkel harmonisk rörelse.

Svängning

Oscillationer är en typ av periodisk rörelse. En oscillation definieras vanligen som en repetitiv variation över tiden. Oscillationen kan ske över en mellannivå i jämvikt eller mellan två tillstånd. En pendel är ett bra exempel på en oscillerande rörelse. Oscillationerna är oftast sinusformiga. En växelström är också ett bra exempel på oscillation. I den enkla pendeln oscillerar bobben över mittenbalanspunkten. I en växelström svänger elektronerna inuti den slutna kretsen över en jämviktspunkt. Det finns tre typer av svängningar. Den första typen är de odämpade oscillationerna i vilka oscillationsens inre energi förblir en konstant. Den andra typen av svängningar är de dämpade svängningarna. I fallet med dämpade oscillationer minskar oscillationsens inre energi över tiden. Den tredje typen är de tvungna svängningarna. Vid tvångsoscillationer appliceras en kraft på pendeln i en periodisk variation i pendeln.

Enkel harmonisk rörelse

Den enkla harmoniska rörelsen definieras som en rörelse som tar formen av a = - (ω²) x där "a" är accelerationen och "x" är förskjutningen från jämviktspunkten. Termen ω är en konstant. En enkel harmonisk rörelse kräver en återställningskraft. Återställningskraften kan vara en fjäder, gravitationskraft, magnetisk kraft eller en elektrisk kraft. En enkel harmonisk svängning kommer inte att avge någon energi. Systemets totala mekaniska energi är bevarad. Om bevarande inte gäller, kommer systemet att vara ett dämpat harmoniskt system. Det finns många viktiga tillämpningar av enkla harmoniska svängningar. En pendulklocka är en av de bästa enkla harmoniska systemen som finns tillgängliga. Det kan visas att oscillationsperioden inte beror på pendelens massa. Om yttre faktorer som luftmotstånd påverkar rörelsen kommer den till slut att dämpa och stoppa. En verklig situation är alltid en dämpad oscillation. Ett perfekt fjädermassystem är också ett bra exempel på den enkla harmoniska svängningen. Kraften som skapas av vårens elasticitet fungerar som återställningskraften i detta scenario. Den enkla harmoniska rörelsen kan också tas som en projicering av en cirkelrörelse med konstant vinkelhastighet. Vid jämviktspunkten blir systemets kinetiska energi maximalt, och vid vändpunkten blir den potentiella energin maximalt och den kinetiska energin blir noll.