単純な高調波運動（SHM）
単純な高調波運動は、回復力が平衡位置からの変位に直接比例し、反対方向に作用する周期的な動きの一種です。これは、オブジェクトが中心点の周りを前後に振動することを意味し、加速は常にその点に向けられます。
shmの重要な特性：
* 周期的な動き： モーションは、期間（t）と呼ばれる固定時間間隔の後に繰り返されます。
* 正弦波運動： オブジェクトの変位、速度、および加速度は、正弦波関数（SineまたはCosine）によって記述できます。
* 復元力： 振動の原因となる力は、平衡からの変位に比例します。
* 一定の周波数： 1秒あたりの振動数である頻度（F）は、一定のままです。
数学的説明：
SHMの運動方程式は次のとおりです。
f =-kx
どこ：
* 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
この方程式は、ニュートンの第2法則（f =MA）を使用して加速度（a）の観点から書き直すことができます。
ma =-kx
a =- （k/m）x
これは、加速が変位に比例し、反対方向に作用することを示しています。
スプリングに取り付けられた質量のshmを証明：
スプリングの「k」のスプリングに取り付けられた質量「m」を考えてください。質量が平衡位置から変位して放出されると、前後に振動します。
1。復元力： 質量が平衡から変位すると、ばねは変位に比例し、方向に反対の回復力を発揮します。この部隊は、フックの法則に従います：f =-kx。
2。加速： 復元力により、質量が加速されます。 f =maなので、a =-kx/mを書くことができます。
3。正弦波運動： 質量の運動方程式は解くことができ、溶液は正弦波機能になり、質量がSHMを受けることを示します。これは、質量の変位、速度、および加速がすべて時間の正弦波関数であることを意味します。
したがって、スプリングに付着した質量の振動は、SHMのすべての条件を満たすため、単純な高調波運動です。変位に比例する回復力、正弦波運動、一定の周波数。
注： この分析では、減衰力と無視できる質量がない理想的なスプリングを想定しています。現実には、摩擦と空気抵抗は振動を時間とともに減衰させます。
