Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wanneer wordt de beweging van eenvoudige slinger Shm?

De beweging van een eenvoudige slinger is ongeveer Eenvoudige harmonische beweging (SHM) alleen onder bepaalde voorwaarden:

Voorwaarden voor SHM:

1. Kleine amplitude -oscillaties: De hoek van verplaatsing vanuit de evenwichtspositie moet klein zijn (meestal minder dan 10 graden). Dit zorgt ervoor dat de herstelkracht recht evenredig is met de verplaatsing, een belangrijke vereiste voor SHM.

2. Geen luchtweerstand of wrijving: Alle externe krachten zoals luchtweerstand of wrijving zullen de oscillaties dempen, waardoor de beweging van SHM afwijkt.

Waarom is het bij benadering SHM?

* De herstelkracht is niet perfect lineair: De herstelkracht in een slinger is evenredig met de sinus van de hoek van verplaatsing. Voor kleine hoeken, sin (θ) ≈ θ, waardoor de kracht ongeveer lineair is. Voor grotere hoeken valt deze benadering echter af en wordt de beweging niet-lineair.

* De oscillatieperiode is afhankelijk van amplitude: In echte SHM is de periode onafhankelijk van de amplitude. Voor een slinger neemt de periode echter enigszins toe naarmate de amplitude toeneemt.

Samenvattend:

Hoewel een eenvoudige slinger vaak wordt gemodelleerd als ondergaat SHM, is het belangrijk om te onthouden dat dit een benadering is die alleen geldig is voor kleine oscillaties en bij afwezigheid van significante wrijving. Voor grotere amplitudes wijkt de beweging af van pure SHM.