Forskjellen mellom enkel harmonisk bevegelse og periodisk bevegelse

Hovedforskjell - Enkel harmonisk bevegelse mot periodisk bevegelse

Enkel harmonisk bevegelse er et viktig tema i studiet av mekanikk. De hovedforskjell mellom enkel harmonisk bevegelse og periodisk bevegelse er det periodisk bevegelse refererer til hvilken som helst type gjentatt bevegelse mens Enkel harmonisk bevegelse (SHM) refererer til en bestemt type periodisk bevegelse hvor de gjenopprettingsstyrken er proporsjonal med forskyvningen.

Hva er Simple Harmonic Motion

En hvilken som helst type gjentatt bevegelse krever en kraft. Dette skyldes at enhver type gjentatt bevegelse innebærer en retningsendring. For å endre retningen til et objekt, er det nødvendig med en kraft. Den enkle harmoniske bevegelsen refererer til typer gjentatt bevegelse hvor gjenopprette kraft som holder gjenstander bevegelige repetitivt er proporsjonal med forflytningen av objektet.

Hvis en masse henger på en vår og trekkes litt ned, vil massen begynne å bevege seg opp og ned periodisk. I dette tilfellet er bevegelsen en type enkel harmonisk bevegelse. Dette betyr at under bevegelsen, massens fortrengning () er proporsjonal med gjenopprettingsstyrken :

Det negative tegnet her indikerer at gjenopprettingsstyrken alltid er i en retning motsatt forskyvningsretningen. Med andre ord prøver gjenopprettingsstyrken alltid å trekke massen mot likevektsposisjonen. Ved å introdusere en konstant , skriv ned forholdet ovenfor som en ligning:

De periode av enkel harmonisk bevegelse (hvor lang tid det tar for massen å fullføre en full bevegelsessyklus, gitt av ) kan bli vist å være:

hvor  refererer til objektets masse.

En enkel pendel som svinger gjennom en liten vinkel, er også i enkel harmonisk bevegelse. Hvis pendelen har lengde , perioden med sin enkle harmoniske bevegelse er gitt av:

hvor  er akselerasjonen på grunn av tyngdekraften.

En pendul i en bestefars klokke gjennomgår enkel harmonisk bevegelse.

Hva er periodisk bevegelse

Periodisk bevegelse refererer til noen type gjentatt bevegelse. I denne forstand er enkel harmonisk bevegelse også et spesielt tilfelle av periodisk bevegelse. Det vil si at enhver enkel harmonisk bevegelse (SHM) er periodisk. Fordi hvis det ikke er noen kraft som virker mot SHM, vil den ikke bli utsatt for dempning (dempingsbevegelsen er ikke SHM). Så det er en repeterende eller periodisk bevegelse. Men det omvendte av dette er ikke alltid sant. Så, det kan være periodiske bevegelser som ikke er enkle harmoniske (sirkulær bevegelse er periodisk, men ikke enkel harmonisk). For eksempel er bevegelsen av et objekt i en sirkel med konstant hastighet en periodisk bevegelse, men ikke en enkel harmonisk. Men hvis du ser på projeksjon av en partikkel i jevn sirkulær bevegelse på diameteren av den sirkulære banen, kan denne fremspringets bevegelse beskrives som enkel harmonisk bevegelse.

Forskjellen mellom enkel harmonisk bevegelse og periodisk bevegelse

Periodisk bevegelse refererer til enhver type gjentatt bevegelse. 

Enkel harmonisk bevegelse refererer til typer periodisk bevegelse der det er en gjenopprettende kraft som er proporsjonal med forskyvningen.

Bilde Courtesy:

"Working Grandfather Clock" av Emily McCracken (eget arbeid) [CC BY-SA 2.0], via flickr