Verschil tussen oscillatie en eenvoudige harmonische beweging

Oscillatie versus eenvoudige harmonische beweging

Oscillaties en eenvoudige harmonische beweging zijn twee periodieke bewegingen die in de natuurkunde worden besproken. De concepten van oscillaties en eenvoudige harmonische beweging worden op grote schaal gebruikt in gebieden zoals mechanica, dynamica, orbitale bewegingen, mechanische engineering, golven en trillingen en verschillende andere gebieden. Het is essentieel om een ​​goed begrip te hebben van deze concepten om uit te blinken in dergelijke velden. In dit artikel gaan we bespreken wat oscillaties en eenvoudige harmonische bewegingen zijn, de definities van oscillatie en eenvoudige harmonische beweging, hun toepassingen, enkele voorbeelden voor eenvoudige harmonische bewegingen en oscillaties, hun overeenkomsten, en tenslotte het verschil tussen oscillatie en eenvoudige harmonische beweging.

Oscillatie

Oscillaties zijn een soort periodieke beweging. Een oscillatie wordt meestal gedefinieerd als een zich herhalende variatie in de loop van de tijd. De oscillatie kan plaatsvinden over een middelste evenwichtspunt of tussen twee toestanden. Een slinger is een goed voorbeeld voor een oscillerende beweging. De oscillaties zijn meestal sinusvormig. Een wisselstroom is ook een goed voorbeeld voor oscillatie. In de eenvoudige slinger schommelt de bob over het middelste evenwichtspunt. In een wisselstroom oscilleren de elektronen binnen het gesloten circuit over een evenwichtspunt. Er zijn drie soorten oscillaties. Het eerste type zijn de niet-gedempte oscillaties waarbij de interne energie van de oscillatie een constante blijft. Het tweede type oscillaties zijn de gedempte oscillaties. In het geval van gedempte oscillaties neemt de interne energie van de oscillatie in de loop van de tijd af. Het derde type is de gedwongen oscillatie. In geforceerde oscillaties wordt een kracht uitgeoefend op de slinger in een periodieke variatie op de slinger.

Simpele harmonische beweging

De eenvoudige harmonische beweging wordt gedefinieerd als een beweging in de vorm van een = - (ω²) x waarbij "a" de versnelling is en "x" de verplaatsing van het evenwichtspunt is. De term ω is een constante. Een eenvoudige harmonische beweging vereist een herstelkracht. De herstelkracht kan een veer, zwaartekracht, magnetische kracht of een elektrische kracht zijn. Een eenvoudige harmonische oscillatie zal geen energie afgeven. De totale mechanische energie van het systeem is behouden. Als het behoud niet van toepassing is, is het systeem een ​​gedempt harmonisch systeem. Er zijn veel belangrijke toepassingen van eenvoudige harmonische oscillaties. Een slingerklok is een van de beste eenvoudige harmonische systemen die beschikbaar is. Er kan worden aangetoond dat de periode van de oscillatie niet afhankelijk is van de massa van de slinger. Als externe factoren zoals luchtweerstand de beweging beïnvloeden, zal deze uiteindelijk bevochtigen en stoppen. Een situatie in het echte leven is altijd een gedempte oscillatie. Een perfect lentemassasysteem is ook een goed voorbeeld voor de eenvoudige harmonische oscillatie. De kracht gecreëerd door de elasticiteit van de veer fungeert als de herstellende kracht in dit scenario. De eenvoudige harmonische beweging kan ook worden opgevat als de projectie van een cirkelvormige beweging met een constante hoeksnelheid. Op het evenwichtspunt wordt de kinetische energie van het systeem een ​​maximum en bij het keerpunt wordt de potentiële energie een maximum en wordt de kinetische energie nul.