Mișcarea oscilatorie

Acest articol a fost scris pentru a oferi un scurt și bun concept despre mișcarea oscilatorie, mișcarea armonică simplă (SHM) și câteva exemple. În viața noastră de zi cu zi întâlnim diferite lucruri în care vedem că aceste fenomene au loc, așa că haideți să trecem în revistă aceste subiecte.

Mișcarea oscilatorie poate fi numită mișcare repetată în care un obiect repetă aceeași mișcare din nou și din nou. În absența frecării, mișcarea oscilatorie ar continua la nesfârșit; dar în lumea reală, sistemul ajunge în cele din urmă la echilibru. Mișcarea oscilatorie poate fi întâlnită în întreaga lume fizică în diferite cazuri, de la oscilația nucleului de uraniu înainte de a se fisiona până la moleculele de dioxid de carbon care oscilează în univers, absorbind și contribuind la încălzirea globală. Clădirile și podurile suferă o mișcare oscilatorie, uneori cu rezultate dezastruoase. Chiar și stelele oscilează. Undele – de la sunet la valurile oceanice și până la undele seismice din pământul solid – implică în cele din urmă o mișcare oscilatorie.

În figura 1.1 putem vedea două mărimi care descriu mișcarea oscilatorie; Amplitudinea este deplasarea maximă față de echilibru, iar perioada este timpul necesar pentru ca mișcarea să se repete. Un alt mod de a exprima aspectele temporale este frecvența, sau numărul de cicluri de oscilație pe unitate de timp. Frecvența f și perioada T sunt moduri complementare de a transmite aceeași informație, iar din punct de vedere matematic ele sunt inverse:

f=(1/T)

fig 1.1

Frecvența se măsoară în hertzi (Hz), iar un hertz este egal cu un ciclu de oscilație pe secundă.

Mișcarea armonică simplă (SHM)

Când vorbim despre unde, avem mișcare armonică simplă. Mișcarea armonică simplă este un tip de mișcare oscilatorie. O mișcare armonică simplă are trei lucruri, practic face trei lucruri: Mișcarea se întoarce întotdeauna la echilibru, urmează aceeași traiectorie și oscilează în jurul echilibrului. SHM rezultă atunci când forța sau cuplul care tinde să restabilească echilibrul este direct proporțională cu deplasarea față de echilibru este direct proporțională cu deplasarea față de echilibru. În fig. 1.2, o masă m pe un resort cu constanta elastică k are frecvența unghiulară:

ω=√(k/m),

unde k= constanta elastică

m=masa unui obiect

fig 1.2 O masă atașată la un resort suferă SHM

Potem găsi utilizarea mișcării oscilatorii și a SHM în diferite domenii, de la un pendul simplu la seismo-scop, de la corzi elastice la benzi de cauciuc, pentru amortizare și multe alte domenii. Mișcarea oscilatorie și SHM sunt ambele legate între ele și sunt subiecte importante în domeniul undelor și al oscilațiilor.

.