Mi a harmonikus mozgás?

A harmonikus mozgás az oszcilláló vagy ismétlődő rendszer, például inga, rugó vagy a nap körüli bolygó pályája fogalma.A harmonikus mozgásban lévő rendszerek energiát és lendületet takarítanak meg, mindaddig, amíg a belső energia változatlan marad.Egy tényleges rendszerben, azaz nem ideális, az energiaveszteség a súrlódás miatt is bekövetkezik, még végtelen mennyiségben is a molekulákkal való ütközés miatt.Két fő tulajdonságnak kell lennie ahhoz, hogy egy rendszer oszcillációs mozgást tapasztaljon: rugalmasság és tehetetlenség;Newton első törvénye miatt minden objektum tehetetlenséggel rendelkezik.Ezért léteznie kell a rugalmasság forrása, például egy rugó.Az objektum mozgása megváltoztatja a sebességet szinuszos mintázatban.Az objektum lendületét biztosító rugalmas erő növekszik a mozgás középpontjától való távolsággal;Minél távolabb van a tárgy, annál rugalmasabb erőt gyakorolnak.Amikor az objektum mozgásának végére kerül, az erő arra készteti, hogy visszafelé mozogjon, növekvő sebességgel az oszcilláló út másik végére, ahol a ciklus megismétlődik.Az egyszerű harmonikus mozgást a koncepció szemléltetésére használják, de nem veszik figyelembe a súrlódást.Minél több súrlódás van egy rendszerben, annál gyorsabban oszcilláló objektum ér el az egyensúlyt.A túlzott bocsátás csak néhány oszcillációs ciklust tesz lehetővé az egyensúly előtt;A kritikus csillapítás gyors visszatérést eredményez az egyensúlyhoz, például egy ütésszívót egy autóban;és az alulteljesítés miatt az oszcilláció az idő múlásával csökken.A viszkózusabb közeg, például a víz nagyobb súrlódást eredményez.

A harmonikus mozgásnak számos alkalmazása van a napi életben.Bármilyen típusú oszcilláló rendszer mdash;Akár egy óra inga, az autó felfüggesztési rendszeréből származó rugó, akár a motor lendkerékének megfordulása mdash;a tompított oszcilláció egy formáján megy keresztül.Például, ha ismeri a csillapítást okozó súrlódási erőt, lehetővé teszi a hajtóerőt, amely a harmonikus rendszer állandó rezgési sebességének fenntartásához szükséges.Vannak zenei alkalmazások is;Például a gitárhúr hosszának ismerete lehetővé teszi az oszcillációs sebesség kiszámításának módszerét, amikor hajtóerőt kapnak, és ezért a lejátszott jegyzet frekvenciáját.