Hvad forårsager simpel harmonisk bevægelse?

Hvad forårsager simpel harmonisk bevægelse?
Anonim

Overvej det enkleste tilfælde af en partikel af masse # M # fastgjort til en fjeder med kraftkonstant # K #.

Systemet betragtes som 1-dimensionelt for forenkling.

Antag nu, at partiklen er forskudt af en mængde #x# på begge sider af dens ligevægtsstilling udøver fjederen naturligvis en genopretningskraft #F = -kx #

Når den eksterne kraft fjernes, har denne genopretningskraft tendens til at genskabe partiklen til dens ligevægt. Således accelererer partiklen mod til ligevægtsposition. Men så snart partiklen når ligevægt, forsvinder kraften, men partiklen har allerede opnået en vis hastighed på grund af tidligere acceleration. Således fortsætter partiklen med at bevæge sig mod den anden side af ligevægtspositionen, og så igen udvikler en kraft sig til at trække den tilbage.

Dette var, i mangel af dæmpningskræfter, fortsætter partiklen, at det frem og tilbage bevæges om ligevægtsdråben.

Dette er hvad der udgør en simpel harmonisk bevægelse.

Springkrafter er imidlertid ofte ikke lineært proportionale med forskydningen. For små mængder forskydning kan det dog altid konstateres, at genoprettende kraft er proportional med partiklens forskydning fra den gennemsnitlige position.