Diferența dintre oscilație, vibrație și mișcare simplă armonică

Principala diferență - oscilație, vibrație și mișcare simplă armonică

Oscilațiile, vibrațiile și mișcarea simplă armonică sunt termeni care sunt utilizați pentru a descrie mișcările repetate. principala diferență între oscilație, vibrație și mișcare simplă armonică este asta oscilația se referă la orice variație repetată a unei valori centrale, în timp ce termenul vibrația se referă în mod specific la oscilațiile mecanice. Propunerea armonică simplă se referă la cazurile în care un obiect oscilează în jurul unei poziții de echilibru sub o forță de refacere care este direct proporțională cu deplasarea obiectului.

Ce este o oscilație

O oscilație este o variație periodică cu privire la o valoare centrală. De exemplu, dacă un copil se învârte pe un leagăn și prietenul său o împinge de fiecare dată când leagănul vine spre ea, mișcarea copilului poate fi considerată o "oscilație". Cu toate acestea, termenul oscilaţie nu este un termen folosit exclusiv pentru a descrie oscilațiile mecanice. De exemplu, neutralizarea oscilațiilor se referă la faptul că neutrinii își schimbă în mod regulat aroma: se schimbă de la neutrini de electroni la neutroni ai muonului, apoi se neutralizează și se întorc din nou.

Ce este o vibrație

O vibrație este, de asemenea, un tip de oscilație, dar termenul este folosit pentru etichetare mecanic oscilații. Există două tipuri de vibrații mecanice: naturale și forțate. Dacă deplasați ușor un obiect care este liber să se miște din poziția sa de echilibru, obiectul va începe să oscileze în jurul punctului de echilibru. Aici, obiectul va oscila la o frecvență cunoscută ca frecvența naturală a obiectului. Acesta este un exemplu de vibrații naturale. A forţat vibrația apare atunci când o entitate externă forțează obiectul să se deplaseze la o anumită frecvență. În exemplul nostru de copil pe un leagăn, dacă prietenul ei a retras leagănul și a lăsat oscilația să se deplaseze înainte și înapoi pe cont propriu, acesta este un exemplu de vibrație naturală. Cu toate acestea, dacă prietenul a împins balansul de fiecare dată când a coborât, acesta este un exemplu de vibrație forțată.

Ce este o mișcare simplă armonică

Simpla mișcare armonică este un tip de oscilație a unui obiect în care există o forță de refacere, direct proporțională cu deplasarea, care încearcă să obțină obiectul înapoi către poziția de echilibru. În consecință, direcția forței de refacere este întotdeauna opusă direcției de deplasare la un moment dat.

Este posibil să descriem matematic simpla mișcare armonică utilizând funcțiile trigonometrice. Deplasarea unui obiect în mișcare armonică simplă poate fi reprezentată matematic utilizând fie o funcție sinusoidală, fie una cosinusă. De exemplu, să luăm deplasarea ca fiind:

 

Viteza obiectului este dat de:

Apoi accelerarea devine:

Acum, putem complota aceste grafice pentru a vedea cum deplasarea, viteza și accelerația variază în funcție de timp:

Modul în care deplasarea, viteza și accelerația variază în timp cu o mișcare simplă armonică.

Graficele arată că obiectul este cel mai rapid când trece prin poziția de echilibru. Din ecuațiile noastre anterioare, vedem că această viteză maximă este , (Unde  este amplitudinea deplasării). Accelerația este maximă atunci când obiectul se află în poziția sa extremă, iar această accelerație maximă este dată de .

Diferența dintre oscilație, vibrație și mișcare simplă armonică

Oscilaţie este o schimbare repetitivă într-o cantitate cu privire la o valoare centrală.

vibrație este o oscilație mecanică.

Simplă mișcare armonică este un tip de mișcare în care o forță de refacere acționează întotdeauna asupra obiectului oscilant, care încearcă să aducă obiectul în centru. Mărimea forței de refacere este întotdeauna direct proporțională cu deplasarea.