Enkel harmonisk bevægelse og ensartet cirkulær bevægelse

Enkel harmonisk bevægelse og ensartet cirkulær bevægelse

Enkel harmonisk bevægelse kan betragtes som den endimensionelle projektion af ensartet cirkulær bevægelse.

Fysik

Nøgleord

simple harmonic motion, circular motion, amplitude, velocity, acceleration, circular path, spring, period, frequency, time-dependence of amplitude, time-dependence of velocity, time-dependence of acceleration, angular frequency, angular velocity, periodicity, motion, mechanics, mass, physics, vector

Relaterede ekstramaterialer

Scener

Enkel harmonisk bevægelse og ensartet cirkulær bevægelse

  • +A
  • 0
  • –A

Enkel harmonisk bevægelse kan betragtes som den endimensionelle projektion af ensartet cirkulær bevægelse.

Mængder relateret til harmonisk bevægelse (amplitude, hastighed og acceleration) kan bestemmes ud fra den endimensionelle fremvisning af referencecirkelens data på y-aksen.

Tidsafhængighed af amplitude

  • y = R*sinφ = A*sinωt
  • R
  • φ
  • φ = 0
  • y = R*sin0 = 0
  • φ = 90°
  • y = R*sin90° = A

φ kaldes fasekonstanten. Da kroppen bevæger sig ved ω vinkelfrekvens, kan vi beregne φ ved at gange vinkelfrekvens og perioden

Amplituden af simpel harmonisk bevægelse kan evalueres af trekanten set i figuren:

Som

og

Af denne grund er simpel harmonisk bevægelse tidsafhængighed af amplitudefunktionen:

Tidsafhængighed af hastighed

  • φ
  • φ = 0
  • v = vp*cos0 = Aω
  • φ = 90°
  • v = vp*cos90° = 0

Hastigheden af den harmoniske bevægelse kan bestemmes ud fra omkredshastigheden af den ensartede cirkulære bevægelse projiceret på y-aksen. Ved brug af:

og

kan vi bestemme tidsafhængigheden af hastigheden fra trekanten vist i figuren:

Størrelsen og retningen af hastigheden af den harmoniske bevægelse ændres periodisk. Størrelsen af ​​hastigheden er den højeste, når den bevæger sig mod ligevægtspositionen , og den er 0 ved de to oscillationspunkter.

Tidsafhængighed af acceleration

  • φ
  • φ = 0
  • φ = 90°

Accelerationen af den harmoniske bevægelse kan bestemmes ud fra centripetal acceleration af den ensartede cirkulære bevægelse projiceret på y-aksen.

og

kan vi bestemme tidsafhængigheden af acceleration fra trekanten vist i figuren:

Accelerationen af harmonisk bevægelse er højest ved de to oscillationspunkter og den laveste i ligevægtspositionen. Accelerationsvektoren peger altid mod ligevægtspositionen.

Relaterede ekstramaterialer

Generering af vekselstrøm

Elektrisk strøm kan genereres ved at dreje en armatursløjfe i et magnetfelt.

Hvordan virker det? - Højttaler

I højttalere genereres lydbølger gennem elektromagnetisk induktion.

Hvordan virker det? - Hårtørrer

Denne animation demonstrerer opbygningen og driften af ​​hårtørrere.

Karakteristik af lydbølger

Denne animation forklarer de vigtigste karakteristika ved bølger gennem lydbølger.

Stemmeproduktion

Når der produceres lyd, vibreres stemmebåndene af luften, som strømmer ud af lungen.

Typer af bølger

Bølger spiller en yderst vigtig rolle på mange områder af vores liv.

Kræfter

Animationen viser, hvordan kræfter virker på hjulkøretøjer og køretøjer med løbere.

Elektrisk klokke

Mekanisk klokke, der fungerer ved hjælp af en elektromagnet.

Added to your cart.