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なぜ単純な高調波運動が発生するのですか?

単純な高調波運動(SHM)は、力を回復するために発生します つまり、変位に比例します 平衡から。

これが故障です:

1。平衡: SHMのすべてのシステムには、安定した平衡位置があります。これは、オブジェクトに作用する正味の力がゼロになるポイントです。

2。変位: オブジェクトが平衡位置から離れて移動すると、それを引き戻そうとする力が発生します。これが復元力です。

3。比例性: 重要なポイントは、復元力が直接比例であるということです 平衡からの変位へ。 これは、オブジェクトを2倍に移動させると、それを引き戻す力が2倍強いことを意味します。

4。振動: この復元力により、オブジェクトは平衡位置の周りを前後に振動させます。 オブジェクトの動きは周期的で反復的です。

shmの例:

* 春の質量: 春に取り付けられた塊は、SHMの典型的な例です。質量を引き下げると、スプリングは変位に比例した上向きの力を発揮します。この力は質量を引き上げ、それを振動させます。

* 振り子: 単純な振り子もSHMを示します(小さな変位のために)。重力は回復力として機能し、振り子をその平衡位置に引き戻します。

* 音波: 音波を生成する空気分子の振動は、SHMとしてモデル化できます。

重要なメモ:

* SHMの数学的記述には、動きの振動性の性質を説明する正弦およびコサイン機能が含まれます。

*摩擦力と減衰力により、SHMの振幅が時間とともに減少する可能性があります。

* SHMは物理学の基本的な概念であり、科学と工学の多くの分野で見られます。

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