Què causa el moviment harmònic senzill?

Què causa el moviment harmònic senzill?
Anonim

Penseu en el cas més simple d’una partícula de massa # m connectat a un moll amb força constant # k #.

El sistema es considera una dimensió per simplificar-lo.

Ara suposem que la partícula és desplaçada per una quantitat # x # a banda i banda de la seva posició d’equilibri, llavors la primavera exerceix de forma natural una força de restauració #F = -kx #

Sempre que es retira la força externa, aquesta força de restauració tendeix a restaurar la partícula al seu equilibri. Per tant, accelera la partícula cap a la posició d’equilibri. Tanmateix, tan aviat com la partícula arriba a l'equilibri, la força s'esvaeix però la partícula ja ha guanyat certa velocitat a causa de l'acceleració anterior. Així, la partícula continua movent-se cap a l'altre costat de la posició d'equilibri i, de nou, es desenvolupa una força que tendeix a retirar-la.

Aquesta va ser, en absència de forces d’amortiment, que la partícula continua cap amunt i avall pel moviment sobre la poció d’equilibri.

Això és el que constitueix un moviment harmònic senzill.

No obstant això, les forces de molla sovint no són linealment proporcionals al desplaçament. No obstant això, per a petites quantitats de desplaçament, la força de restauració sempre es pot trobar proporcional al desplaçament de la partícula de la posició mitjana.