Oscillation vs Simple Harmonic Motion
Oscillationer og simpel harmonisk bevægelse er to periodiske bevægelser, der diskuteres i fysik. Begreberne svingninger og simpel harmonisk bevægelse er meget udbredt inden for områder som mekanik, dynamik, orbitale bevægelser, maskinteknik, bølger og vibrationer og forskellige andre områder. Det er afgørende at have en ordentlig forståelse af disse begreber for at udmærke sig på sådanne områder. I denne artikel skal vi diskutere, hvad svingninger og simple harmoniske bevægelser er, definitionerne af oscillation og simpel harmonisk bevægelse, deres anvendelser, nogle eksempler på simple harmoniske bevægelser og svingninger, deres ligheder og endelig forskellen mellem oscillation og simpel harmonisk bevægelse.
Oscillation
Oscillationer er en form for periodisk bevægelse. En oscillation defineres norm alt som en gentagen variation over tid. Oscillationen kan forekomme over et midterste ligevægtspunkt eller mellem to tilstande. Et pendul er et godt eksempel på en oscillerende bevægelse. Oscillationerne er for det meste sinusformede. En vekselstrøm er også et godt eksempel på oscillation. I det simple pendul svinger bob over det midterste ligevægtspunkt. I en vekselstrøm svinger elektronerne inde i det lukkede kredsløb over et ligevægtspunkt. Der er tre typer af svingninger. Den første type er de udæmpede svingninger, hvor den indre energi af oscillationen forbliver konstant. Den anden type svingninger er de dæmpede svingninger. I tilfælde af dæmpede svingninger falder svingningens indre energi over tid. Den tredje type er de tvungne svingninger. Ved tvangssvingninger påføres en kraft på pendulet i en periodisk variation til pendulet.
Simple Harmonic Motion
Den simple harmoniske bevægelse er defineret som en bevægelse i form af a=– (ω2) x hvor "a" er accelerationen og "x" er forskydningen fra ligevægtspunktet. Udtrykket ω er en konstant. En simpel harmonisk bevægelse kræver en genoprettelseskraft. Genoprettelseskraften kan være en fjeder, gravitationskraft, magnetisk kraft eller en elektrisk kraft. En simpel harmonisk svingning vil ikke udsende nogen energi. Systemets samlede mekaniske energi bevares. Hvis konserveringen ikke gælder, vil systemet være et dæmpet harmonisk system. Der er mange vigtige anvendelser af simple harmoniske svingninger. Et pendulur er et af de bedste simple harmoniske systemer, der findes. Det kan påvises, at svingningsperioden ikke afhænger af pendulets masse. Hvis eksterne faktorer såsom luftmodstand påvirker bevægelsen, vil den til sidst dæmpe og stoppe. En situation i det virkelige liv er altid en dæmpet svingning. Et perfekt fjedermassesystem er også et godt eksempel på den simple harmoniske svingning. Kraften skabt af fjederens elasticitet fungerer som genoprettelseskraften i dette scenarie. Den simple harmoniske bevægelse kan også opfattes som projektionen af en cirkulær bevægelse med en konstant vinkelhastighed. I ligevægtspunktet bliver systemets kinetiske energi et maksimum, og ved vendepunktet bliver den potentielle energi et maksimum, og den kinetiske energi bliver nul.
Hvad er forskellen mellem Simple Harmonic Motion og Oscillation?
• Simpel harmonisk bevægelse er et særligt tilfælde af svingninger.
• En simpel harmonisk bevægelse er kun mulig i teorien, men svingninger er mulige i enhver situation.
• Den samlede energi af den simple harmoniske bevægelse er konstant, hvorimod den samlede energi af en oscillation generelt ikke behøver at være konstant.
