Apa yang menyebabkan gerakan harmonik sederhana?

Apa yang menyebabkan gerakan harmonik sederhana?
Anonim

Pertimbangkan kasus partikel partikel yang paling sederhana # m # melekat pada pegas dengan kekuatan konstan # k #.

Sistem dianggap 1 dimensi untuk penyederhanaan.

Sekarang anggaplah partikelnya digantikan oleh suatu jumlah # x # di kedua sisi posisi keseimbangan itu, maka pegas secara alami mengerahkan kekuatan memulihkan #F = -kx #

Kapan saja, gaya eksternal dihilangkan, gaya pemulih ini cenderung mengembalikan partikel ke keseimbangannya. Dengan demikian ia mempercepat partikel menuju ke posisi kesetimbangan. Namun, segera setelah partikel mencapai kesetimbangan, gaya menghilang tetapi partikel telah mendapatkan beberapa kecepatan karena percepatan sebelumnya. Dengan demikian, partikel terus bergerak ke sisi lain dari posisi kesetimbangan dan sekali lagi kekuatan berkembang cenderung untuk menariknya kembali.

Ini, tanpa kekuatan redaman, partikel terus bergerak ke sana kemari tentang ramuan keseimbangan.

Inilah yang merupakan gerakan harmonik sederhana.

Namun, gaya pegas sering tidak sebanding secara linear dengan perpindahan. Namun, untuk sejumlah kecil perpindahan, gaya pemulih selalu dapat ditemukan sebanding dengan perpindahan partikel dari posisi rata-rata.