Moto armonico semplice vs movimento periodico
Moti periodici e moti armonici semplici sono due tipi di movimenti molto importanti nello studio della fisica. Un semplice moto armonico è un buon modello per comprendere i complessi moti periodici. Questo articolo spiegherà cosa sono il movimento periodico e il movimento armonico semplice, le loro applicazioni, le somiglianze e infine le loro differenze.
Movimento periodico
Un movimento periodico può essere considerato come qualsiasi movimento che si ripete in un determinato periodo di tempo. Un pianeta che ruota attorno al sole è un moto periodico. Un satellite in orbita attorno alla terra è un movimento periodico, anche il movimento di una sfera di equilibrio è un movimento periodico. La maggior parte dei movimenti periodici che incontriamo sono circolari o semicircolari. Un movimento periodico ha una frequenza. La frequenza indica quanto "frequente" si verifica l'evento. Per semplicità, prendiamo la frequenza come occorrenze al secondo. I movimenti periodici possono essere uniformi o non uniformi. Un moto periodico uniforme può avere una velocità angolare uniforme. Funzioni come la modulazione dell'ampiezza possono avere periodi doppi. Sono funzioni periodiche incapsulate in altre funzioni periodiche. L'inverso della frequenza del moto periodico fornisce il tempo per un periodo. Anche i movimenti armonici semplici e i movimenti armonici smorzati sono movimenti periodici.
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 la 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 verrà smorzato e si fermerà. Una situazione reale è sempre un'oscillazione smorzata. Il sistema delle masse elastiche è anche un buon esempio di oscillazione armonica semplice. 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 periodico e il movimento armonico semplice?
• Il movimento armonico semplice è un caso speciale di movimento periodico.
• Il movimento armonico semplice richiede una forza di ripristino, ma possono esserci movimenti periodici, senza forze di ripristino.
• Un semplice movimento armonico conserva la sua energia meccanica totale, ma un sistema periodico non deve necessariamente farlo.
