Perbezaan antara gerakan harmonik sederhana dan gerakan berkala

Gerakan harmonik sederhana vs gerakan berkala

Gerakan berkala dan gerakan harmonik yang mudah adalah dua jenis gerakan yang sangat penting dalam kajian fizik. Gerakan harmonik yang mudah adalah model yang baik untuk memahami gerakan berkala yang kompleks. Artikel ini akan menerangkan gerakan berkala dan gerakan harmonik mudah, aplikasi mereka, persamaan dan akhirnya perbezaan mereka.

Gerakan berkala

Gerakan berkala boleh dianggap sebagai usul yang mengulangi dirinya dalam tempoh masa tetap. Planet yang berputar di sekitar matahari adalah gerakan berkala. Satelit yang mengorbit di sekeliling bumi adalah gerakan berkala walaupun gerakan set bola keseimbangan adalah gerakan berkala. Sebilangan besar gerakan berkala yang kita hadapi adalah bulat atau separa bulat. Gerakan berkala mempunyai kekerapan. Kekerapan bermaksud bagaimana "kerap" kejadian berlaku. Untuk kesederhanaan, kita mengambil kekerapan kerana kejadian sesaat. Gerakan berkala boleh menjadi seragam atau tidak seragam. Gerakan berkala seragam boleh mempunyai halaju sudut seragam. Fungsi seperti modulasi amplitud boleh mempunyai tempoh berganda. Mereka adalah fungsi berkala yang terkandung dalam fungsi berkala yang lain. Kebalikan kekerapan gerakan berkala memberi masa untuk tempoh. Gerakan harmonik sederhana dan gerakan harmonik yang lembap juga merupakan gerakan berkala.

Gerakan harmonik mudah

Gerakan harmonik yang mudah ditakrifkan sebagai usul yang mengambil bentuk a = - (Ω²) x, di mana "a" adalah pecutan dan "x" adalah anjakan dari titik keseimbangan. Istilah Ω adalah malar. Gerakan harmonik yang sederhana memerlukan daya pemulihan. Daya pemulihan boleh menjadi musim bunga, daya graviti, daya magnet atau daya elektrik. Ayunan harmonik sederhana tidak akan memancarkan tenaga. Jumlah tenaga mekanikal sistem dipelihara. Sekiranya pemuliharaan tidak terpakai, sistem akan menjadi sistem harmonik yang lembap. Terdapat banyak aplikasi penting dalam ayunan harmonik yang mudah. Jam Pendulum adalah salah satu sistem harmonik mudah yang terbaik. Dapat ditunjukkan bahawa tempoh ayunan tidak bergantung pada jisim pendulum. Sekiranya faktor luaran seperti rintangan udara mempengaruhi gerakan, ia akhirnya akan dilembapkan dan akan berhenti. Keadaan kehidupan sebenar selalu menjadi ayunan yang lembap. Sistem Massa Spring juga merupakan contoh yang baik untuk ayunan harmonik yang mudah. Daya yang dicipta oleh keanjalan musim bunga bertindak sebagai daya pemulihan dalam senario ini. Gerakan harmonik yang mudah juga boleh diambil sebagai unjuran gerakan bulat dengan halaju sudut tetap. Pada titik keseimbangan, tenaga kinetik sistem menjadi maksimum, dan pada titik perubahan, tenaga berpotensi menjadi tenaga maksimum dan kinetik menjadi sifar.