Що викликає просте гармонійне рух?

Що викликає просте гармонійне рух?
Anonim

Розглянемо найпростіший випадок частки маси # m # прикріплені до пружини з силою постійної # k #.

Система вважається 1-мірною для спрощення.

Тепер припустимо, що частинка зміщена на величину # x # на будь-якій стороні його положення рівноваги, то пружина природно надає відновлювальну силу #F = -kx #

Всякий раз, коли зовнішня сила видаляється, ця відновлююча сила прагне відновити частинку до її рівноваги. При цьому він прискорює частинку в бік положення рівноваги. Однак, як тільки частинка досягає рівноваги, сила зникає, але частинка вже отримала деяку швидкість через попереднє прискорення. Таким чином, частинка продовжує рухатися до іншої сторони положення рівноваги, а потім знову розвивається сила, що тягне за собою її назад.

Це було, за відсутності демпфуючих сил, частинка продовжує рух до рівноважного зілля.

Саме це являє собою просте гармонійне рух.

Однак пружинні сили часто не є лінійно пропорційними зміщенням. Однак для невеликих величин зміщення зусилля відновлення завжди можна знайти пропорційно зміщенню частинки від середнього положення.