Bộ tạo dao động điều hòa là gì?

Một bộ tạo dao động hài hòa là một hệ thống trong vật lý hoạt động theo luật Hookes.Quy tắc này mô tả hành vi đàn hồi, và đưa ra rằng lượng lực áp dụng cho một lò xo, hoặc vật đàn hồi khác, tỷ lệ thuận với sự dịch chuyển của nó.Một hệ thống dao động điều hòa trở về vị trí ban đầu của nó khi lực được loại bỏ khỏi vật thể đàn hồi. Trong các khóa học vật lý, một ví dụ đơn giản về một khối được gắn vào tường bằng lò xo thường được sử dụng để minh họa khái niệm dao động hài hòa.Bề mặt mà khối trượt trên được coi là không ma sát.Khi hệ thống được đặt thành chuyển động, nó theo phương trình ω 0

' 2πf

0, cũng bằng với căn bậc hai của hằng số lò xo (K), chia cho khối lượng của khối (M).

₀ là tốc độ góc, có đơn vị radian mỗi giây và f ₀ là tần số tự nhiên, có đơn vị Hertz.Khoảng thời gian của khối mdash;thời gian cần thiết để trải qua một chu kỳ hoàn chỉnh của chuyển động mdash;bằng một chia cho f

0.Hằng số lò xo cho biết lò xo cứng đến mức nào và là duy nhất cho mỗi lò xo.Nó có đơn vị lực trên mỗi chiều dài, ví dụ, newtons trên mỗi mét. Ví dụ đơn giản này được gọi là bộ tạo dao động điều hòa không bị không bị cản trở và, lý thuyết hóa rằng vì khối di chuyển dọc theo bề mặt không ma sát, nó sẽ tiếp tục di chuyển ở cùng tần số mãi mãi.Trong thực tế, tuy nhiên, một tình huống như vậy sẽ không xảy ra.Các hệ thống thực với ma sát được gọi là các hệ thống ẩm, trong đó chuyển động của khối sẽ chậm lại, sự dịch chuyển của lò xo sẽ trở nên ngắn hơn và cuối cùng hệ thống sẽ ngừng di chuyển.bị chấn động nghiêm trọng.Phương trình vi phân mô tả chuyển động của các hệ thống ẩm, vì vậy giải pháp của chúng có thể khá phức tạp.Mỗi loại hệ thống ẩm có loại chuyển động riêng, tuy nhiên, dễ nhận biết. Trong một hệ thống bị quá tải, khối không dao động.Nó trở về vị trí ban đầu từ từ sau khi lực được áp dụng và lò xo dừng di chuyển.Khối có thể dao động trong một thời gian khá lâu trong một hệ thống bị đánh giá thấp, với lò xo kéo dài ít hơn với mỗi dao động liên tiếp cho đến khi hệ thống trở lại để nghỉ ngơi.Một hệ thống bị ẩm nghiêm trọng hoạt động theo cách tương tự như một hệ thống quá mức, nhưng nó được thiết kế tối ưu để trở về vị trí ban đầu càng nhanh càng tốt. Một bộ tạo dao động hài lượng lượng tử mô tả cách hai phân tử tương tác với nhau.Chúng rung động qua lại theo cách tương tự như một khối vào một mùa xuân.Thay vì hằng số lò xo, phương trình cho bộ dao động hài lượng lượng tử sử dụng hằng số lực liên kết, mô tả cường độ của liên kết giữa hai phân tử.Mối quan hệ giữa tốc độ góc và tần số là như nhau.