概念を理解する
* 単純な高調波運動： 復元力が平衡からの変位に比例するタイプの周期運動。例には、スプリングの質量や小さな角度で揺れる振り子が含まれます。
* 振幅（a）： その平衡位置からのオブジェクトの最大変位。
* 速度（v）： 変位の変化率。
* エネルギー保存： SHMでは、総機械エネルギー（ポテンシャル +速度）は一定のままです。
派生
1。省エネルギー： SHMのいつでも、総エネルギー（E）はポテンシャルエネルギー（PE）と運動エネルギー（KE）の合計です。
E =PE + KE
2。ポテンシャルエネルギー： 最大変位（振幅、a）では、速度はゼロであり、すべてのエネルギーが潜在的です。
pe（max）=1/2 * k * a^2（ここで、kはスプリング定数）
3。運動エネルギー： 半振幅（a/2）で、ポテンシャルエネルギーは次のとおりです。
pe（a/2）=1/2 * k *（a/2）^2 =1/8 * k * a^2
4。エネルギー保存の使用： 総エネルギーは一定であるため：
e =pe（max）=pe（a/2） + ke（a/2）
1/2 * k * a^2 =1/8 * k * a^2 + 1/2 * m * v^2（ここで、mは質量）
5。速度の解決： 方程式を簡素化し、Vを解きます。
* 3/8 * k * a^2 =1/2 * m * v^2
* v^2 =（3/4） *（k/m） * a^2
* v =√[（3/4） *（k/m） * a^2]
重要なメモ：
* 角度周波数（ω）： 角周波数（ω=√（k/m））の観点から速度を表現できます。
* v =√[（3/4） *ω^2 * a^2] =（√3/2） *ω * a
* フェーズ： 上記の式では、時間t =0の場合、質量が最大変位にあると想定しています。質量が別の位相にある場合、動きの正弦波性を考慮する必要があります。
例
0.5 kgの質量が20 n/mのスプリング定数のスプリングに取り付けられているとしましょう。振動の振幅は0.1 mです。 半振幅で速度を見つけるには：
1。角周波数を計算： ω=√（k/m）=√（20 n/m/0.5 kg）≈6.32rad/s
2。速度を計算： v =（√3/2） *ω * a =（√3/2） * 6.32 rad/s * 0.1m≈0.55m/s
したがって、半振幅の質量の速度は約0.55 m/sです。
