線形単純調和運動|物理

線形単純調和運動は、物体の線形周期運動として定義され、復元力 (または加速) は常に平均位置に向けられ、その大きさは平均位置からの変位に正比例します。

粒子は、その点に向けられた線形復元力とその点からの粒子の変位の大きさの下で、安定した平衡状態にある点の周りで粒子が振動するときに、線形単純調和運動を行うと言われています。

単純調和運動

単純な調和運動では、物理学では、この位置の片側の最大変位が反対側の最大運動または変位と等しくなるように、平衡位置または中心位置を使用して前後に反復運動を行います。

各完全な振動の持続時間または時間間隔は同じです。モーションの原因となる力は、常にそこからの距離に正比例します。つまり、F =−kx です。ここで、F は力、x は変位、k は定数です。この関係はフックの法則と呼ばれます。

単純調和運動には 2 つのタイプがあります:

角度 SHM は、中心位置または方向を中心とした身体の「前後」角度振動で構成されます。粒子または物体は、平均位置を中心にわずかな角度シフトまたは変位を受けます。

これにより、体が安定した平衡状態にあるときに、小さな外部トルクによって中断されます。次に、回転システムが復元トルクを生成し、平衡を復元しようとします。

線形単純調和運動は、振動運動の最も単純なタイプの 1 つで、物体が平均位置から変位した場合、平均位置を中心に「前後に」振動し、復元力は常に平均位置に向かっており、その大きさは比例します。平均位置からの変位に。

一般に、SHM で粒子にかかる正味または総力がゼロになる位置は、平均位置と呼ばれます。

単純調和運動 (SHM) の振幅に等しい距離にある位置は、極限位置と呼ばれます。通常、極端な位置では速度はゼロで、加速度は最大になります。

振幅は、平均位置からの最大変位として定義され、振幅と呼ばれます。

位相は、単純な調和運動に対して、粒子の位置の三角関数内にある量として定義されます。位相は、単純調和運動 SHM の運動の位置と方向である状態を定義します。

期間は、粒子が初期段階に戻った後の時間間隔として定義または表現され、期間と呼ばれます。
線形周波数

頻度は期間の逆数です。

質量「m」の粒子を取り、パス X'OX に沿って単純調和運動で移動し、粒子の平均位置を O とします。粒子の速度は、粒子が p 位置にあるときとします。

この記事では、線形単純調和運動とその重要性とその方程式を研究しています。粒子は、その点に向けられた線形復元力とその点からの粒子の変位の大きさの下で、安定した平衡状態にある点の周りで粒子が振動するときに、線形単純調和運動を行うと言われています。