振動運動 – 物理学 – Metropolia Confluence

Oscillatory motion

この記事は振動運動、単純調和運動(SHM)に関する簡単で良い概念とそこにいくつかの例を与えるために書かれています。 私たちの日常生活の中で、私たちはこれらの現象が起こって見ているさまざまなものに遭遇するので、これらのトピックを通過してみましょう。

振動運動は、オブジェクトが何度も同じ動きを繰り返す反復運動と呼ぶことができます。 摩擦がなければ、振動運動は永遠に続きますが、現実の世界では、システムは最終的に平衡に落ち着きます。 振動運動は、ウラン原子核が核分裂する前の振動から、二酸化炭素の分子が宇宙で振動し、地球温暖化を吸収している例まで、物理世界のいたるところで見受けられる。 建物や橋は振動運動をしており、時には悲惨な結果をもたらすこともある。 星でさえも振動している。 図1.1に示すように、振動運動を表す2つの量、振幅は平衡状態からの最大変位、周期はその運動が繰り返される時間であることがわかります。 時間的側面を表すもう一つの方法は、周波数、すなわち単位時間当たりの振動回数です。 周波数fと周期Tは同じ情報を伝える相補的な方法であり、数学的には逆数です。1

周波数はヘルツ(Hz)で測定され、1ヘルツは1秒間に1回の振動サイクルに相当します。

Simple Harmonic Motion (SHM)

波について語るとき、Simple harmonic motionとなります。 単純調和運動は振動運動の一種である。 単純調和運動は、基本的に3つのことをする。 運動は常に平衡に戻る、同じ経路をたどる、平衡のまわりで振動する。 SHMは、平衡を回復しようとする力またはトルクが、平衡からの変位に正比例しているときに生じます。 図1.2において、ばね定数kのばねにかかった質量mは角振動数:

ω=√(k/m),

where k=ばね定数

m=物体の質量fig.1.2>を持つが、この時、角振動数:

±274> ±273> ±273> ±273> ±273> ±2732 振動運動とSHMは、単純な振り子から地震計、バンジーコードから輪ゴム、減衰用など、さまざまな分野で利用されていることが分かる。 振動運動とSHMは相互に関連しており、波動と振動の重要なトピックである。

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