Điều gì gây ra chuyển động điều hòa đơn giản?

Điều gì gây ra chuyển động điều hòa đơn giản?
Anonim

Hãy xem xét trường hợp đơn giản nhất của một hạt có khối lượng # m # gắn với một lò xo với lực không đổi # k #.

Hệ thống được coi là 1 chiều để đơn giản hóa.

Bây giờ giả sử hạt được thay thế bởi một lượng # x # ở hai bên của vị trí cân bằng của nó, sau đó mùa xuân tự nhiên tạo ra một lực phục hồi #F = -kx #

Bất cứ khi nào, ngoại lực bị loại bỏ, lực phục hồi này có xu hướng khôi phục hạt về trạng thái cân bằng. Do đó, nó tăng tốc hạt hướng đến vị trí cân bằng. Tuy nhiên, ngay khi hạt đạt đến trạng thái cân bằng, lực sẽ biến mất nhưng hạt đã đạt được một số vận tốc do gia tốc trước đó. Do đó, hạt tiếp tục di chuyển về phía bên kia của vị trí cân bằng và sau đó một lực phát triển có xu hướng kéo nó trở lại.

Điều này là, trong trường hợp không có lực giảm xóc, hạt tiếp tục chuyển động và chuyển động về thuốc cân bằng.

Đây là những gì tạo thành một chuyển động điều hòa đơn giản.

Tuy nhiên, lực lò xo thường không tỷ lệ tuyến tính với sự dịch chuyển. Tuy nhiên, đối với lượng dịch chuyển nhỏ, lực phục hồi luôn có thể được tìm thấy tỷ lệ thuận với sự dịch chuyển của hạt từ vị trí trung bình.