1。復元力：
- 質量が平衡位置（スプリングが弛緩している場所）から変位すると、スプリングはそれを平衡状態に戻そうとする力を発揮します。
- この力は変位に比例し、常に変位の反対方向に作用します。 数学的には、この力はフックの法則で表されます：f =-kx、ここ：
-fは復元力です
-Kはスプリングの定数です（スプリングの剛性の尺度）
-Xは平衡からの変位です
2。振動運動：
- 回復力のため、質量は単に平衡状態に戻るわけではありません。それはそれをオーバーシュートします。
- 質量は平衡位置を前後に移動し続け、振動の繰り返しパターンを作成します。
3。 SHMの重要な特性：
- 期間（t）： 振動の1つの完全なサイクルにかかる時間。
- 周波数（f）： 単位時間あたりの振動数（通常は秒）。
- 振幅（a）： 平衡位置からの最大変位。
- フェーズ： 振動サイクル内の質量の位置の尺度。
4。省エネ：
- 質量噴射システムの総機械エネルギーは一定のままです。このエネルギーは、ポテンシャルエネルギー（春に保存）と運動エネルギー（動く質量の）の間に連続的に伝達されます。
数学的説明：
スプリングでの質量の動きは、正弦波関数（正弦またはコサイン）によって記述できます。時間の関数としての変位の方程式は次のとおりです。
x（t）=cos（ωt +φ）
どこ：
-ω=角度周波数=2πf=2π/t
-φ=位相定数（t =0の開始位置を決定）
shmに影響する要因：
- スプリング定数（k）： より硬いスプリング（kが高い）は、より速い振動（より高い周波数）をもたらします。
- 質量（m）： より重い質量（より高いm）は、振動が遅くなる（周波数が低い）をもたらします。
実際の例：
- チューニングフォーク
- 振り子（小さな角度用）
- 振動するギターの弦
- 穏やかな風の中の建物の揺れ
要約、 スプリングに質量がある粒子の動きは、回復力によって支配され、その期間、周波数、振幅、および位相によって特徴付けられるリズミカルな前後の動きです。これは、物理学と工学のさまざまな分野に広範な用途がある単純な高調波運動の基本的な例です。
