Sự khác biệt giữa chuyển động điều hòa đơn giản và chuyển động định kỳ

Chuyển động điều hòa đơn giản so với chuyển động định kỳ

Chuyển động định kỳ và chuyển động điều hòa đơn giản là hai loại chuyển động rất quan trọng trong nghiên cứu vật lý. Một chuyển động điều hòa đơn giản là một mô hình tốt để hiểu các chuyển động định kỳ phức tạp. Bài viết này sẽ giải thích chuyển động định kỳ và chuyển động điều hòa đơn giản là gì, ứng dụng, điểm tương đồng và cuối cùng là sự khác biệt của chúng.

Chuyển động định kỳ

Một chuyển động định kỳ có thể được coi là bất kỳ chuyển động nào lặp lại trong một khoảng thời gian cố định. Một hành tinh xoay quanh mặt trời là một chuyển động định kỳ. Một vệ tinh quay quanh trái đất là một chuyển động định kỳ, ngay cả chuyển động của một quả bóng cân bằng là một chuyển động định kỳ. Hầu hết các chuyển động định kỳ chúng ta gặp là hình tròn hoặc hình bán nguyệt. Một chuyển động định kỳ có tần số. Tần suất có nghĩa là làm thế nào thường xuyên xảy ra sự kiện. Để đơn giản, chúng tôi lấy tần suất là số lần xuất hiện mỗi giây. Chuyển động định kỳ có thể là đồng nhất hoặc không hình thành. Một chuyển động định kỳ đồng đều có thể có vận tốc góc đồng đều. Các chức năng như điều chế biên độ có thể có chu kỳ gấp đôi. Chúng là các hàm tuần hoàn được gói gọn trong các hàm tuần hoàn khác. Nghịch đảo tần số của chuyển động tuần hoàn cho thời gian trong một khoảng thời gian. Chuyển động điều hòa đơn giản và chuyển động điều hòa ẩm ướt cũng là chuyển động định kỳ.

Dao động điều hòa đơn giản

Chuyển động điều hòa đơn giản được định nghĩa là một chuyển động có dạng a = - (²) x, trong đó, một khu vực là một gia tốc và khác là một sự dịch chuyển từ điểm cân bằng. Thuật ngữ ω là một hằng số. Một chuyển động điều hòa đơn giản đòi hỏi một lực phục hồi. Lực phục hồi có thể là lực lò xo, lực hấp dẫn, lực từ hoặc lực điện. Một dao động điều hòa đơn giản sẽ không phát ra bất kỳ năng lượng. Tổng năng lượng cơ học của hệ thống được bảo tồn. Nếu bảo tồn không được áp dụng, hệ thống sẽ là một hệ thống điều hòa ẩm. Có nhiều ứng dụng quan trọng của dao động điều hòa đơn giản. Đồng hồ quả lắc là một trong những hệ thống điều hòa đơn giản tốt nhất hiện có. Có thể chỉ ra rằng chu kì dao động không phụ thuộc vào khối lượng của con lắc. Nếu các yếu tố bên ngoài như sức cản không khí ảnh hưởng đến chuyển động, cuối cùng nó sẽ bị ẩm và sẽ dừng lại. Một tình huống thực tế luôn luôn là một dao động ẩm ướt. Hệ thống khối lò xo cũng là một ví dụ tốt cho dao động điều hòa đơn giản. Lực tạo bởi độ co giãn của lò xo đóng vai trò là lực phục hồi trong kịch bản này. Chuyển động điều hòa đơn giản cũng có thể được thực hiện như hình chiếu của chuyển động tròn với vận tốc góc không đổi. Tại điểm cân bằng, động năng của hệ trở thành cực đại và tại bước ngoặt, năng lượng tiềm năng trở thành cực đại và động năng trở thành không.