Oscillazione vs semplice movimento armonico
Le oscillazioni e il moto armonico semplice sono due movimenti periodici discussi in fisica. I concetti di oscillazioni e moto armonico semplice sono ampiamente utilizzati in campi come la meccanica, la dinamica, i movimenti orbitali, l'ingegneria meccanica, le onde e le vibrazioni e vari altri campi. È fondamentale avere una comprensione adeguata di questi concetti per eccellere in tali campi. In questo articolo, discuteremo cosa sono le oscillazioni e i movimenti armonici semplici, le definizioni di oscillazione e movimento armonico semplice, le loro applicazioni, alcuni esempi di movimenti e oscillazioni armonici semplici, le loro somiglianze e infine la differenza tra oscillazione e armonico semplice movimento.
Oscillazione
Le oscillazioni sono un tipo di movimento periodico. Un'oscillazione è generalmente definita come una variazione ripetitiva nel tempo. L'oscillazione può verificarsi su un punto di equilibrio intermedio o tra due stati. Un pendolo è un buon esempio di movimento oscillatorio. Le oscillazioni sono prevalentemente sinusoidali. Una corrente alternata è anche un buon esempio di oscillazione. Nel pendolo semplice, il peso oscilla sopra il punto di equilibrio medio. In una corrente alternata, gli elettroni oscillano all'interno del circuito chiuso su un punto di equilibrio. Esistono tre tipi di oscillazioni. Il primo tipo sono le oscillazioni non smorzate in cui l'energia interna dell'oscillazione rimane una costante. Il secondo tipo di oscillazioni sono le oscillazioni smorzate. Nel caso di oscillazioni smorzate, l'energia interna dell'oscillazione diminuisce nel tempo. Il terzo tipo sono le oscillazioni forzate. Nelle oscillazioni forzate, una forza viene applicata al pendolo in una variazione periodica al pendolo.
Movimento armonico semplice
Il moto armonico semplice è definito come un moto che assume la forma di a=– (ω2) x dove “a” è l'accelerazione e “x” è lo spostamento dal punto di equilibrio. Il termine ω è una costante. Un semplice moto armonico richiede una forza di ripristino. La forza di ripristino può essere una molla, una forza gravitazionale, una forza magnetica o una forza elettrica. Una semplice oscillazione armonica non emetterà energia. L'energia meccanica totale del sistema è conservata. Se la conservazione non si applica, il sistema sarà un sistema armonico smorzato. Ci sono molte importanti applicazioni delle oscillazioni armoniche semplici. Un orologio a pendolo è uno dei migliori sistemi armonici semplici disponibili. Si può dimostrare che il periodo dell'oscillazione non dipende dalla massa del pendolo. Se fattori esterni come la resistenza dell'aria influiscono sul movimento, alla fine si smorzerà e si fermerà. Una situazione di vita reale è sempre un'oscillazione smorzata. Un perfetto sistema di massa della molla è anche un buon esempio per la semplice oscillazione armonica. La forza creata dall'elasticità della molla agisce come forza di ripristino in questo scenario. Il moto armonico semplice può anche essere preso come proiezione di un moto circolare con velocità angolare costante. Al punto di equilibrio, l'energia cinetica del sistema diventa massima e al punto di svolta l'energia potenziale diventa massima e l'energia cinetica diventa zero.
Qual è la differenza tra il movimento armonico semplice e l'oscillazione?
• Il movimento armonico semplice è un caso speciale di oscillazioni.
• Un semplice moto armonico è possibile solo in teoria, ma le oscillazioni sono possibili in ogni situazione.
• L'energia totale del movimento armonico semplice è costante mentre l'energia totale di un'oscillazione, in generale, non deve essere costante.
