Энгийн гармоник хөдөлгөөн ба үечилсэн хөдөлгөөн
Үелэх хөдөлгөөн ба энгийн гармоник хөдөлгөөн нь физикийн судалгаанд маш чухал хоёр төрлийн хөдөлгөөн юм. Энгийн гармоник хөдөлгөөн нь нарийн төвөгтэй үечилсэн хөдөлгөөнийг ойлгоход тохиромжтой загвар юм. Энэ нийтлэлд үечилсэн хөдөлгөөн ба энгийн гармоник хөдөлгөөн гэж юу болох, тэдгээрийн хэрэглээ, ижил төстэй байдал, эцэст нь ялгаатай талуудыг тайлбарлах болно.
Үечилсэн хөдөлгөөн
Тогтмол хөдөлгөөнийг тодорхой хугацаанд давтагдах аливаа хөдөлгөөн гэж үзэж болно. Нарыг тойрон эргэдэг гариг нь үе үе хөдөлгөөн юм. Дэлхийг тойрон эргэлддэг хиймэл дагуул нь үе үе хөдөлгөөн юм, тэр ч байтугай тэнцвэрийн бөмбөгний хөдөлгөөн нь үечилсэн хөдөлгөөн юм. Бидэнтэй тулгардаг үе үе хөдөлгөөнүүдийн ихэнх нь дугуй эсвэл хагас дугуй хэлбэртэй байдаг. Тогтмол хөдөлгөөн нь давтамжтай байдаг. Давтамж гэдэг нь тухайн үйл явдал хэр "байнга" болж байгааг илэрхийлдэг. Энгийн байхын тулд бид давтамжийг секундэд тохиолдох давтамж гэж авдаг. Үе үе хөдөлгөөн нь жигд эсвэл жигд бус байж болно. Нэг жигд үечилсэн хөдөлгөөн нь жигд өнцгийн хурдтай байж болно. Далайцын модуляц зэрэг функцууд давхар үетэй байж болно. Эдгээр нь бусад үечилсэн функцуудаар бүрхэгдсэн үечилсэн функцууд юм. Тогтмол хөдөлгөөний давтамжийн урвуу нь тодорхой хугацааны хугацааг өгдөг. Энгийн гармоник хөдөлгөөн болон унтарсан гармоник хөдөлгөөн нь мөн үечилсэн хөдөлгөөн юм.
Энгийн гармоник хөдөлгөөн
Энгийн гармоник хөдөлгөөн нь=– (ω2) х хэлбэртэй хөдөлгөөн гэж тодорхойлогддог ба энд “a” нь хурдатгал, “x” нь хурдатгал юм. тэнцвэрийн цэгээс нүүлгэн шилжүүлэх. ω гэсэн нэр томъёо нь тогтмол юм. Энгийн гармоник хөдөлгөөн нь сэргээх хүчийг шаарддаг. Сэргээх хүч нь пүрш, таталцлын хүч, соронзон хүч эсвэл цахилгаан хүч байж болно. Энгийн гармоник хэлбэлзэл нь ямар ч энерги ялгаруулахгүй. Системийн нийт механик энерги хадгалагдана. Хамгаалалт хамаарахгүй бол систем нь чийгшүүлсэн гармоник систем болно. Энгийн гармоник хэлбэлзлийн олон чухал хэрэглээ байдаг. Савлууртай цаг бол хамгийн сайн энгийн гармоник системүүдийн нэг юм. Дүүжингийн массаас хэлбэлзлийн хугацаа хамаарахгүй гэдгийг харуулж болно. Хэрэв агаарын эсэргүүцэл зэрэг гадны хүчин зүйлүүд хөдөлгөөнд нөлөөлж байвал энэ нь эцэстээ чийгшүүлж, зогсох болно. Бодит амьдралын нөхцөл байдал нь үргэлж суларсан хэлбэлзэл юм. Хаврын массын систем нь энгийн гармоник хэлбэлзлийн сайн жишээ юм. Пүршний уян хатан чанараас үүссэн хүч нь энэ хувилбарт нөхөн сэргээх хүчний үүрэг гүйцэтгэдэг. Энгийн гармоник хөдөлгөөнийг мөн тогтмол өнцгийн хурдтай дугуй хөдөлгөөний төсөөлөл болгон авч болно. Тэнцвэрийн цэг дээр системийн кинетик энерги максимум болж, эргэлтийн цэгт потенциал энерги хамгийн их болж, кинетик энерги тэг болно.
Тогтмол хөдөлгөөн ба энгийн гармоник хөдөлгөөн хоёр юугаараа ялгаатай вэ?
• Энгийн гармоник хөдөлгөөн нь үечилсэн хөдөлгөөний онцгой тохиолдол юм.
• Энгийн гармоник хөдөлгөөн нь сэргээх хүч шаарддаг ч хүчийг сэргээхгүйгээр үе үе хөдөлгөөн байж болно.
• Энгийн гармоник хөдөлгөөн нь нийт механик энергийг хэмнэдэг ч үечилсэн систем заавал тэгэх албагүй.
