การเคลื่อนไหวของฮาร์มอนิกคืออะไร?

การเคลื่อนไหวของฮาร์มอนิกเป็นแนวคิดของการสั่นหรือการทำซ้ำระบบเช่นลูกตุ้มสปริงหรือวงโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ระบบที่อยู่ในการเคลื่อนไหวของฮาร์มอนิกอนุรักษ์พลังงานและโมเมนตัมตราบใดที่พลังงานภายในยังคงเหมือนเดิมในระบบที่เกิดขึ้นจริงเช่นการสูญเสียพลังงานที่ไม่เหมาะสมเกิดขึ้นเนื่องจากแรงเสียดทานแม้ในปริมาณที่ไม่สิ้นสุดเนื่องจากการชนกับโมเลกุลคุณสมบัติหลักสองประการจะต้องมีอยู่สำหรับระบบที่จะได้สัมผัสกับการเคลื่อนไหวแบบแกว่ง: ความยืดหยุ่นและความเฉื่อย;เนื่องจากกฎข้อแรกของนิวตันวัตถุทั้งหมดมีความเฉื่อยดังนั้นแหล่งที่มาของความยืดหยุ่นจะต้องมีอยู่เช่นสปริง

ระบบฮาร์มอนิกที่เรียบง่ายรวมถึงวัตถุที่มีการสั่นอย่างน้อยหนึ่งชิ้นที่จับจ้องไปที่สปริงหรือแหล่งความยืดหยุ่นอื่น ๆ เช่นน้ำหนักที่ติดอยู่กับสปริงการเคลื่อนที่ของวัตถุจะเปลี่ยนแปลงความเร็วในรูปแบบไซน์แรงยืดหยุ่นที่ให้โมเมนตัมของวัตถุเพิ่มขึ้นตามระยะทางจากศูนย์กลางของการเคลื่อนไหวยิ่งวัตถุออกไปไกลเท่าไหร่พลังที่ยืดหยุ่นก็จะออกแรงมากขึ้นเมื่อวัตถุมาถึงจุดสิ้นสุดของการเคลื่อนไหวแรงทำให้มันเคลื่อนที่ไปข้างหลังเมื่อเพิ่มความเร็วไปยังปลายอีกด้านของเส้นทางการแกว่งที่วงจรซ้ำการเคลื่อนไหวของฮาร์มอนิกแบบง่าย ๆ ใช้เพื่อแสดงให้เห็นถึงแนวคิด แต่ไม่คำนึงถึงแรงเสียดทาน

การเคลื่อนไหวที่เปียกชื้นโดยการเปรียบเทียบรวมถึงแรงเสียดทานหรือแรงภายนอกอื่น ๆ ที่จะทำให้ระบบช้าลงและในที่สุดก็ทำให้ถึงความสมดุลหรือไม่มีการเคลื่อนไหวยิ่งมีแรงเสียดทานในระบบมากเท่าไหร่วัตถุที่สั่นเร็วก็จะถึงสมดุลการ overdamping อนุญาตให้มีการแกว่งเพียงไม่กี่รอบก่อนสมดุลการทำให้หมาด ๆ ที่สำคัญสร้างการกลับมาสู่ความสมดุลอย่างรวดเร็วเช่นโช้คอัพช็อตในรถยนต์และการตกตะกอนทำให้การแกว่งลดลงเมื่อเวลาผ่านไปสื่อที่มีความหนืดมากขึ้นเช่นน้ำสร้างแรงเสียดทานมากขึ้น

การเคลื่อนไหวของฮาร์มอนิกมีแอพพลิเคชั่นมากมายในชีวิตประจำวันระบบการสั่นทุกประเภท mdash;ไม่ว่าจะเป็นนาฬิกาลูกตุ้มสปริงจากระบบกันสะเทือนรถยนต์หรือการหมุนของเครื่องยนต์มู่เล่ mdash;ผ่านรูปแบบของการแกว่งที่ชื้นตัวอย่างเช่นการรู้ถึงแรงของแรงเสียดทานที่ทำให้เกิดการทำให้หมาด ๆ ช่วยให้การคำนวณแรงผลักดันที่จำเป็นในการรักษาอัตราการแกว่งในระบบฮาร์มอนิกคงที่นอกจากนี้ยังมีแอพพลิเคชั่นดนตรีตัวอย่างเช่นการรู้ถึงความยาวของสายกีต้าร์เป็นวิธีการคำนวณอัตราการแกว่งเมื่อได้รับแรงผลักดันและความถี่ของโน้ตที่เล่น