Lëvizja e thjeshtë harmonike kundrejt lëvizjes periodike
Lëvizjet periodike dhe lëvizjet e thjeshta harmonike janë dy lloje lëvizjesh shumë të rëndësishme në studimin e fizikës. Një lëvizje e thjeshtë harmonike është një model i mirë për të kuptuar lëvizjet komplekse periodike. Ky artikull do të shpjegojë se çfarë janë lëvizja periodike dhe lëvizja e thjeshtë harmonike, aplikimet, ngjashmëritë dhe së fundi dallimet e tyre.
Lëvizja periodike
Lëvizja periodike mund të konsiderohet si çdo lëvizje që përsëritet në një periudhë kohore të caktuar. Një planet që rrotullohet rreth diellit është një lëvizje periodike. Një satelit që rrotullohet rreth tokës është një lëvizje periodike, madje edhe lëvizja e një grupi topi të ekuilibrit është një lëvizje periodike. Shumica e lëvizjeve periodike që hasim janë rrethore ose gjysmërrethore. Një lëvizje periodike ka një frekuencë. Frekuenca do të thotë se sa "i shpeshtë" ndodh ngjarja. Për thjeshtësi, ne marrim frekuencën si dukuritë për sekondë. Lëvizjet periodike mund të jenë ose uniforme ose jo uniforme. Një lëvizje periodike uniforme mund të ketë një shpejtësi këndore uniforme. Funksione të tilla si modulimi i amplitudës mund të kenë perioda të dyfishta. Ato janë funksione periodike të kapsuluara në funksione të tjera periodike. Anasjellta e frekuencës së lëvizjes periodike jep kohën për një periudhë. Lëvizjet e thjeshta harmonike dhe lëvizjet harmonike të amortizuara janë gjithashtu lëvizje periodike.
Lëvizje e thjeshtë harmonike
Lëvizja e thjeshtë harmonike përkufizohet si një lëvizje që merr formën e a=– (ω2) x, ku "a" është nxitimi dhe "x" është zhvendosja nga pika e ekuilibrit. Termi ω është një konstante. Një lëvizje e thjeshtë harmonike kërkon një forcë rivendosëse. Forca rivendosëse mund të jetë një burim, forca gravitacionale, forca magnetike ose një forcë elektrike. Një lëkundje e thjeshtë harmonike nuk do të lëshojë asnjë energji. Energjia e përgjithshme mekanike e sistemit ruhet. Nëse konservimi nuk zbatohet, sistemi do të jetë një sistem harmonik i amortizuar. Ka shumë aplikime të rëndësishme të lëkundjeve të thjeshta harmonike. Një orë lavjerrës është një nga sistemet më të mira harmonike të thjeshta në dispozicion. Mund të tregohet se periudha e lëkundjes nuk varet nga masa e lavjerrësit. Nëse faktorët e jashtëm si rezistenca e ajrit ndikojnë në lëvizje, ajo përfundimisht do të laget dhe do të ndalet. Një situatë e jetës reale është gjithmonë një lëkundje e zbehur. Sistemi i masës susta është gjithashtu një shembull i mirë për lëkundjen e thjeshtë harmonike. Forca e krijuar nga elasticiteti i sustës vepron si forca rivendosëse në këtë skenar. Lëvizja e thjeshtë harmonike mund të merret edhe si projeksion i një lëvizjeje rrethore me një shpejtësi këndore konstante. Në pikën e ekuilibrit, energjia kinetike e sistemit bëhet maksimum, dhe në pikën e kthesës, energjia potenciale bëhet maksimale dhe energjia kinetike bëhet zero.
Cili është ndryshimi midis lëvizjes periodike dhe lëvizjes së thjeshtë harmonike?
• Lëvizja e thjeshtë harmonike është një rast i veçantë i lëvizjes periodike.
• Lëvizja e thjeshtë harmonike kërkon një forcë rivendosëse, por mund të ketë lëvizje periodike, pa forca rivendosëse.
• Një lëvizje e thjeshtë harmonike ruan energjinë e saj totale mekanike, por një sistem periodik nuk duhet domosdoshmërisht ta bëjë këtë.
