Unterschied zwischen einfacher harmonischer Bewegung und periodischer Bewegung
Einfache harmonische Bewegung gegen periodische Bewegung
Periodische Bewegungen und einfache harmonische Bewegungen sind zwei sehr wichtige Arten von Bewegungen im Studium der Physik. Eine einfache harmonische Bewegung ist ein gutes Modell, um die komplexen periodischen Bewegungen zu verstehen. Dieser Artikel wird erklären, welche periodische Bewegung und einfache harmonische Bewegung, ihre Anwendungen, Ähnlichkeiten und schließlich ihre Unterschiede sind.
Periodische Bewegung
Eine periodische Bewegung kann als jede Bewegung betrachtet werden, die sich in einem festgelegten Zeitraum wiederholt. Ein um die Sonne rotierender Planet ist eine periodische Bewegung. Ein Satellit, der um die Erde kreist, ist eine periodische Bewegung, selbst wenn die Bewegung eines Gleichgewichtskugels eine periodische Bewegung ist. Die meisten periodischen Bewegungen, denen wir begegnen, sind kreisförmig oder halbkreisförmig. Eine periodische Bewegung hat eine Frequenz. Die Häufigkeit bedeutet, wie häufig das Ereignis auftritt. Der Einfachheit halber nehmen wir Häufigkeit als Vorkommen pro Sekunde an. Periodische Bewegungen können entweder einheitlich oder ungleichförmig sein. Eine gleichförmige periodische Bewegung kann eine gleichförmige Winkelgeschwindigkeit haben. Funktionen wie Amplitudenmodulation können doppelte Perioden haben. Sie sind periodische Funktionen, die in anderen periodischen Funktionen verkapselt sind. Die Umkehrung der Frequenz der periodischen Bewegung gibt die Zeit für eine Periode an. Einfache harmonische Bewegungen und gedämpfte harmonische Bewegungen sind ebenfalls periodische Bewegungen.
Die einfache harmonische Bewegung ist definiert als eine Bewegung in Form von a = - (ω2) x, wobei "a" die Beschleunigung und "x" ist die Verschiebung vom Gleichgewichtspunkt. Der Ausdruck ω ist eine Konstante. Eine einfache harmonische Bewegung erfordert eine Rückstellkraft. Die Rückstellkraft kann eine Feder, eine Schwerkraft, eine Magnetkraft oder eine elektrische Kraft sein. Eine einfache harmonische Schwingung gibt keine Energie ab. Die gesamte mechanische Energie des Systems bleibt erhalten. Wenn die Konservierung nicht zutrifft, wird das System ein gedämpftes harmonisches System sein. Es gibt viele wichtige Anwendungen von einfachen harmonischen Oszillationen. Eine Pendeluhr ist eines der besten einfachen harmonischen Systeme, die verfügbar sind. Es kann gezeigt werden, dass die Periode der Schwingung nicht von der Masse des Pendels abhängt. Wenn externe Faktoren wie Luftwiderstand die Bewegung beeinflussen, wird sie möglicherweise gedämpft und stoppt. Eine reale Situation ist immer eine gedämpfte Schwingung. Das Federmassensystem ist auch ein gutes Beispiel für die einfache harmonische Schwingung. Die Kraft, die durch die Elastizität der Feder erzeugt wird, wirkt in diesem Szenario als Rückstellkraft. Die einfache harmonische Bewegung kann auch als Projektion einer Kreisbewegung mit konstanter Winkelgeschwindigkeit angesehen werden. Im Gleichgewichtspunkt wird die kinetische Energie des Systems maximal, und am Wendepunkt wird die potentielle Energie maximal, und die kinetische Energie wird Null.
