ההבדל בין תנועה הרמונית פשוטה לבין תנועה תקופתיים
תנועה הרמונית פשוטה לעומת תנועה תקופתיים
תנועות תקופתיות ותנועות הרמוניות פשוטות הן שני סוגים חשובים מאוד של תנועות במחקר הפיזיקה. תנועה הרמונית פשוטה היא מודל טוב להבנת התנועות התקופתיות המורכבות. מאמר זה יסביר מה תנועה תקופתיים תנועה הרמונית פשוטה הם, היישומים שלהם, קווי דמיון ולבסוף ההבדלים ביניהם.
-> ->תנועה תקופתית
תנועה תקופתית יכולה להיחשב כל תנועה החוזרת על עצמה בפרק זמן קבוע. כוכב לכת המסתובב סביב השמש הוא תנועה תקופתיים. לוויין המקיף סביב כדור הארץ הוא תנועה תקופתיים אפילו תנועה של איזון כדור קבוצה היא תנועה תקופתיים. רוב התנועות התקופתיות שאנו נתקלים בהן הן עגול או חצי עגול. תנועה תקופתית יש תדר. התדירות פירושה איך "מתרחש" האירוע. לשם הפשטות, אנו לוקחים תדירות כמו המופעים לשנייה. תנועות תקופתיות יכולות להיות אחידות או לא אחידות. תנועה תקופתיים אחידה יכולה להיות מהירות זוויתית אחידה. פונקציות כגון אפנון משרעת יכול להיות כפול תקופות. הם פונקציות תקופתיים במארז פונקציות תקופתיים אחרים. ההופכי של תדירות התנועה התקופתית מעניק את הזמן לתקופה. תנועות הרמוניות פשוטות ותנועות הרמוניות לחות הן גם תנועות מחזוריות.
- <->תנועה הרמונית פשוטה
התנועה ההרמונית הפשוטה מוגדרת כתנועה המביאה את הצורה של = - (ω 2 ) x, כאשר "a" ו "x" הוא עקירה מנקודת שיווי המשקל. המונח ω הוא קבוע. תנועה הרמונית פשוטה דורשת כוח שחזור. כוח השחזור יכול להיות קפיץ, כוח כבידה, כוח מגנטי או כוח חשמלי. תנודה הרמונית פשוטה לא פולטת שום אנרגיה. האנרגיה המכנית הכוללת של המערכת נשמרת. אם השימור אינו חל, המערכת תהיה מערכת הרמונית חבוטה. ישנם יישומים חשובים רבים של תנודות הרמוניות פשוטות. שעון המטוטלת הוא אחד המערכות ההרמוניות הפשוטות ביותר הקיימות. ניתן לראות כי תקופת התנודה אינה תלויה במסה של המטוטלת. אם גורמים חיצוניים כגון התנגדות האוויר משפיעים על התנועה, זה יהיה בסופו של דבר לחלח ויעצור. מצב של חיים אמיתיים הוא תמיד תנודה דפוקה. מערכת המעיין האביב היא גם דוגמה טובה לתנודה ההרמונית הפשוטה. הכוח הנוצר על ידי גמישותו של המעיין משמש ככוח החזרתו בתרחיש זה. תנועה הרמונית פשוטה יכולה גם להילקח כמו הקרנה של תנועה מעגלית עם מהירות זוויתית קבועה. בנקודת שיווי המשקל, האנרגיה הקינטית של המערכת הופכת למקסימלית, ובנקודת המפנה האנרגיה הפוטנציאלית הופכת למקסימלית והאנרגיה הקינטית הופכת לאפס.
-> ->|
מה ההבדל בין תנועה תקופתיים לבין תנועה הרמונית פשוטה? • תנועה הרמונית פשוטה היא מקרה מיוחד של תנועה תקופתית. תנועה הרמונית פשוטה דורשת כוח שחזור, אך יכולות להיות תנועות מחזוריות, מבלי להחזיר כוחות. תנועה הרמונית פשוטה חוסכת את האנרגיה המכנית הכוללת שלה, אך מערכת תקופתיים אינה בהכרח חייבת לעשות זאת. |
