Como harmônico simples Works movimento em horizontal e vertical Molas

Na física, quando a força resultante actuando sobre um objecto é elástico (tal como uma mola na vertical ou horizontal), o objecto pode ser submetida a um movimento oscilatório simples chamada movimento harmónico simples.

A movimento oscilatório é um que sofre ciclos repetidos.

A força que tenta restaurar o objecto para a sua posição de repouso, é proporcional ao deslocamento do objecto. Em outras palavras, que obedece à lei de Hooke.

forças elásticas sugerem que o movimento vai apenas continuar a repetir (que não é verdade, no entanto- mesmo objetos nas molas acalmar depois de um tempo como atrito e perda de calor na primavera tomar seu pedágio). Esta seção investiga movimento harmônico simples e mostra como ele se relaciona com movimento circular. Aqui, você gráfico movimento com a onda senoidal e explorar conceitos familiares, tais como posição, velocidade e aceleração.

Dê uma olhada na bola de golfe na figura. A bola está ligado a uma mola sobre uma superfície horizontal sem atrito. Diga que você empurrar a bola, comprimindo a mola, e então você deixe ir- a bola atira para fora, esticando a mola. Após o alongamento, a mola puxa para trás e mais uma vez passa o ponto de equilíbrio (onde não há força atua sobre a bola), atirando para trás passado. Isso acontece porque a bola tem momentum, e quando a bola está em movimento, trazendo-a para uma paragem leva um pouco de força. Aqui estão as várias fases a bola passa, combinando as cartas na figura (e assumindo que não há fricção):

• Ponto A. A bola está em equilíbrio, e nenhuma força está agindo sobre ele. Este ponto, onde a mola não é esticada ou comprimida, é chamado o ponto de equilíbrio.

• Ponto B. A bola empurra contra a mola e a mola revida com força F opondo-se que empurrar.

• Pontos B para C. As libertações da mola, e as molas de esferas a uma distância igual do outro lado do ponto de equilíbrio. Neste ponto, a bola não está em movimento, mas uma força actua sobre ele, F, por isso começa a voltar outra direção.

A bola passa pelo ponto de equilíbrio em seu caminho de volta para o ponto B. No ponto de equilíbrio, a mola não exerce qualquer força na bola, mas a bola está viajando à velocidade máxima. Aqui está o que acontece quando a bola salta para trás e forth- você empurrar a bola para o ponto B, e passa pelo ponto A, move-se ao ponto C, atira de volta para A, se move para B, e assim por diante: BACABACA, e assim por diante . Ponto A é o ponto de equilíbrio, e ambos os pontos B e C são eqüidistantes do ponto A.

E se a bola se a pairar no ar sobre a extremidade de uma mola, como a segunda figura mostra? Neste caso, a bola oscila para cima e para baixo. Como a bola sobre uma superfície na primeira figura, a bola pendurado na extremidade de uma mola oscila em torno do equilíbrio posicionamento desta vez, no entanto, a posição de equilíbrio não é o ponto em que a mola não está esticado.

o equilíbrio posição é definida como a posição na qual nenhuma força resultante actua sobre a bola. Em outras palavras, a posição de equilíbrio é o ponto onde a bola pode simplesmente sentar-se em repouso. Quando a mola é vertical, o peso da bola jogos para baixo a força da mola para cima. Se o x posição da esfera corresponde ao ponto de equilíbrio, x_Eu, o peso da bola, mg; deve corresponder à força exercida pela mola. Porque F = kx_Eu, você pode escrever o seguinte:

mg = KX_Eu

resolvendo para x_Eu dá-lhe a distância dos trechos por causa do peso da bola de primavera:

Quando você puxa a bola para baixo ou levante-o e, em seguida, deixar ir, oscila em torno da posição de equilíbrio, como a figura mostra. Se a mola é elástica, a bola passa por movimento harmônico simples verticalmente em torno do equilíbrio posicionamento a bola sobe uma distância UMA e para baixo uma distância -UMA em torno dessa posição (na vida real, a bola acabaria por vir para descansar na posição de equilíbrio, porque uma força de atrito seria amortecer este movimento).

A distância UMA, ou o quão alto o objeto surge, é um passo importante ao descrever Movimento que harmônico simples é chamado de amplitude. A amplitude é simplesmente a extensão máxima da oscilação, ou o tamanho da oscilação.