Unterschied zwischen einfacher harmonischer Bewegung und periodischer Bewegung

Hauptunterschied - Einfache harmonische Bewegung vs. periodische Bewegung

Einfache harmonische Bewegung ist ein wichtiges Thema im Studium der Mechanik. Das Hauptunterschied zwischen einfachen harmonischen Bewegungen und periodischen Bewegungen ist das periodische Bewegung bezieht sich auf jede Art von wiederholter Bewegung wohingegen Simple Harmonic Motion (SHM) bezieht sich auf eine bestimmte Art von periodischer Bewegung woher das Rückstellkraft ist proportional zur Verschiebung.

Was ist einfache harmonische Bewegung?

Jede Art wiederholter Bewegung erfordert eine Kraft. Dies liegt daran, dass jede Art von wiederholter Bewegung eine Richtungsänderung beinhaltet. Um die Richtung eines Objekts zu ändern, ist eine Kraft erforderlich. Die einfache harmonische Bewegung bezieht sich auf Typen wiederholter Bewegungen, bei denen die Wiederherstellungskräfte Objekte, die sich wiederholend bewegen, ist proportional zur Verschiebung des Objekts.

Wenn eine Masse an einer Feder aufgehängt und etwas nach unten gezogen wird, würde sich die Masse periodisch auf und ab bewegen. In diesem Fall ist die Bewegung eine Art einfache harmonische Bewegung. Dies bedeutet, dass während der Bewegung die Verschiebung der Masse () ist proportional zur Rückstellkraft :

Das negative Vorzeichen gibt hier an, dass die Rückstellkraft immer entgegen der Verschieberichtung verläuft. Mit anderen Worten, die Rückstellkraft versucht immer, die Masse in Richtung Gleichgewichtsposition zu ziehen. Durch die Einführung einer Konstante , Schreiben Sie die obige Beziehung als Gleichung auf:

Das Zeitraum der einfachen harmonischen Bewegung (wie lange dauert es, bis die Masse einen vollen Bewegungszyklus durchführt ) kann gezeigt werden als:

woher  bezieht sich auf die Masse des Objekts.

Ein einfaches Pendel, das um einen kleinen Winkel schwingt, befindet sich auch in einer einfachen harmonischen Bewegung. Wenn das Pendel eine Länge hat , Die Periode ihrer einfachen harmonischen Bewegung ist gegeben durch:

woher  ist die Erdbeschleunigung.

Ein Pendel in einer Standuhr erfährt eine einfache harmonische Bewegung.

Was ist periodische Bewegung?

Periodische Bewegung bezieht sich auf irgendein Art der wiederholten Bewegung. In diesem Sinne ist die einfache harmonische Bewegung auch ein Sonderfall der periodischen Bewegung. Das heißt, jede einfache harmonische Bewegung (SHM) ist periodisch. Wenn keine Kraft gegen das SHM wirkt, unterliegt es keiner Dämpfung (die Dämpfungsbewegung ist kein SHM). Es ist also eine sich wiederholende oder periodische Bewegung. Aber das Gegenteil davon ist nicht immer wahr. Es kann also periodische Bewegungen geben, die nicht einfach harmonisch sind (Kreisbewegung ist periodisch, aber nicht einfach harmonisch). Zum Beispiel ist die Bewegung eines Objekts in einem Kreis mit konstanter Geschwindigkeit eine periodische, aber keine einfache harmonische Bewegung. Allerdings, wenn man sich das anschaut Projektion eines Teilchens in gleichförmiger Kreisbewegung auf dem Durchmesser der Kreisbahn kann die Bewegung dieser Projektion als einfache harmonische Bewegung beschrieben werden.

Unterschied zwischen einfacher harmonischer Bewegung und periodischer Bewegung

Periodische Bewegung bezieht sich auf jede Art von wiederholter Bewegung. 

Einfache harmonische Bewegung bezieht sich auf periodische Bewegungsarten, bei denen eine Rückstellkraft vorhanden ist, die proportional zur Verschiebung ist.

Bildhöflichkeit:

"Working Grandfather Clock" von Emily McCracken (Eigenes Werk) [CC BY-SA 2.0], via flickr