Oscilacija u odnosu na jednostavno harmonično gibanje
Oscilacije i jednostavno harmonično gibanje dva su periodična gibanja o kojima se raspravlja u fizici. Koncepti oscilacija i jednostavnog harmonijskog gibanja naširoko se koriste u područjima kao što su mehanika, dinamika, orbitalna gibanja, strojarstvo, valovi i vibracije i raznim drugim područjima. Od vitalne je važnosti imati pravilno razumijevanje ovih koncepata kako biste bili isticani u takvim poljima. U ovom članku raspravljat ćemo o tome što su oscilacije i jednostavna harmonijska gibanja, definicije oscilacija i jednostavnih harmonijskih gibanja, njihove primjene, neke primjere za jednostavna harmonijska gibanja i oscilacije, njihove sličnosti i na kraju razliku između oscilacija i jednostavnih harmonija pokret.
Oscilacija
Oscilacije su vrsta periodičkog gibanja. Oscilacija se obično definira kao varijacija koja se ponavlja tijekom vremena. Oscilacija se može dogoditi iznad srednje ravnotežne točke ili između dva stanja. Klatno je dobar primjer za oscilatorno gibanje. Oscilacije su uglavnom sinusne. Izmjenična struja također je dobar primjer za oscilaciju. Kod jednostavnog njihala malj oscilira iznad srednje ravnotežne točke. U izmjeničnoj struji elektroni osciliraju unutar zatvorenog strujnog kruga iznad točke ravnoteže. Postoje tri vrste oscilacija. Prvi tip su neprigušene oscilacije u kojima unutarnja energija oscilacija ostaje konstantna. Druga vrsta oscilacija su prigušene oscilacije. U slučaju prigušenih oscilacija, unutarnja energija oscilacija opada tijekom vremena. Treći tip su prisilne oscilacije. Kod prisilnih oscilacija, sila djeluje na njihalo u periodičkoj varijaciji na njihalo.
Jednostavno harmonično gibanje
Jednostavno harmonično gibanje definirano je kao gibanje u obliku a=– (ω2) x gdje je "a" ubrzanje, a "x" pomak od točke ravnoteže. Član ω je konstanta. Jednostavno harmonično gibanje zahtijeva povratnu silu. Sila vraćanja može biti opruga, gravitacijska sila, magnetska sila ili električna sila. Jednostavna harmonijska oscilacija neće emitirati nikakvu energiju. Ukupna mehanička energija sustava je očuvana. Ako se očuvanje ne primjenjuje, sustav će biti prigušeni harmonijski sustav. Postoje mnoge važne primjene jednostavnih harmonijskih oscilacija. Sat s njihalom jedan je od najboljih dostupnih jednostavnih harmonijskih sustava. Može se pokazati da period titranja ne ovisi o masi njihala. Ako vanjski čimbenici poput otpora zraka utječu na kretanje, ono će se na kraju prigušiti i zaustaviti. Stvarna životna situacija uvijek je prigušena oscilacija. Savršen sustav mase opruge također je dobar primjer za jednostavne harmonijske oscilacije. Sila stvorena elastičnošću opruge djeluje kao povratna sila u ovom scenariju. Jednostavno harmonično gibanje također se može uzeti kao projekcija kružnog gibanja s konstantnom kutnom brzinom. U točki ravnoteže kinetička energija sustava postaje maksimalna, au točki prekretnice potencijalna energija postaje maksimalna, a kinetička energija postaje nula.
Koja je razlika između jednostavnog harmonijskog gibanja i oscilacije?
• Jednostavno harmonično gibanje poseban je slučaj oscilacija.
• Jednostavno harmonično gibanje moguće je samo u teoriji, ali oscilacije su moguće u svakoj situaciji.
• Ukupna energija jednostavnog harmonijskog gibanja je konstantna dok ukupna energija oscilacije, općenito, ne mora biti konstantna.
