Dao động so với Chuyển động hài đơn giản
Dao động và chuyển động điều hòa đơn giản là hai chuyển động tuần hoàn được thảo luận trong vật lý. Các khái niệm về dao động và chuyển động điều hòa đơn giản được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như cơ học, động lực học, chuyển động quỹ đạo, kỹ thuật cơ học, sóng và dao động và nhiều lĩnh vực khác. Điều quan trọng là phải có sự hiểu biết đúng đắn về các khái niệm này để trở nên xuất sắc trong các lĩnh vực như vậy. Trong bài này, chúng ta sẽ thảo luận về dao động và chuyển động điều hòa đơn giản là gì, định nghĩa của dao động và chuyển động điều hòa đơn giản, ứng dụng của chúng, một số ví dụ về chuyển động điều hòa đơn giản và dao động điều hòa, sự giống nhau của chúng và cuối cùng là sự khác biệt giữa dao động điều hòa và dao động điều hòa đơn giản cử động.
Dao động
Dao động là một loại chuyển động tuần hoàn. Một dao động thường được định nghĩa là một biến thiên lặp đi lặp lại theo thời gian. Dao động có thể xảy ra trên một điểm cân bằng giữa hoặc giữa hai trạng thái. Con lắc là một ví dụ điển hình cho chuyển động dao động. Các dao động chủ yếu là hình sin. Dòng điện xoay chiều cũng là một ví dụ điển hình cho dao động. Trong con lắc đơn, con lắc dao động điều hòa trên điểm cân bằng giữa. Trong dòng điện xoay chiều, các êlectron dao động trong mạch kín qua một điểm cân bằng. Có ba dạng dao động. Loại thứ nhất là dao động không tắt dần, trong đó nội năng của dao động không đổi. Loại dao động thứ hai là dao động tắt dần. Trong trường hợp dao động tắt dần, nội năng của dao động giảm dần theo thời gian. Loại thứ ba là các dao động cưỡng bức. Trong dao động cưỡng bức, một lực tác dụng vào con lắc biến thiên tuần hoàn cho con lắc.
Chuyển động hài đơn giản
Chuyển động điều hòa đơn giản được định nghĩa là chuyển động có dạng a=- (ω2) x trong đó “a” là gia tốc và “x” là độ dời từ điểm cân bằng. Số hạng ω là một hằng số. Một chuyển động điều hòa đơn giản cần có lực khôi phục. Lực phục hồi có thể là lò xo, lực hấp dẫn, lực từ hoặc lực điện. Một dao động điều hòa đơn giản sẽ không tỏa ra một năng lượng nào. Cơ năng toàn phần của hệ được bảo toàn. Nếu không áp dụng biện pháp bảo toàn, hệ thống sẽ là một hệ thống điều hòa giảm chấn. Có nhiều ứng dụng quan trọng của dao động điều hòa đơn giản. Đồng hồ quả lắc là một trong những hệ thống điều hòa đơn giản tốt nhất hiện có. Có thể chứng tỏ rằng chu kì của dao động không phụ thuộc vào khối lượng của con lắc. Nếu các yếu tố bên ngoài như lực cản của không khí ảnh hưởng đến chuyển động, cuối cùng nó sẽ bị tắt dần và sẽ dừng lại. Một tình huống trong cuộc sống thực luôn là một dao động tắt dần. Một hệ thống khối lượng lò xo hoàn hảo cũng là một ví dụ điển hình cho dao động điều hòa đơn giản. Lực tạo ra bởi sự đàn hồi của lò xo đóng vai trò là lực phục hồi trong trường hợp này. Chuyển động điều hòa đơn giản cũng có thể được coi là hình chiếu của chuyển động tròn đều với vận tốc góc không đổi. Tại điểm cân bằng, động năng của hệ trở thành cực đại, và tại điểm quay, thế năng trở thành cực đại và động năng trở thành 0.
Sự khác biệt giữa Chuyển động Điều hòa Đơn giản và Dao động là gì?
• Chuyển động điều hòa đơn giản là một trường hợp đặc biệt của dao động.
• Trên lý thuyết chỉ có thể có một chuyển động điều hòa đơn giản, nhưng dao động thì có thể xảy ra trong mọi tình huống.
• Tổng năng lượng của chuyển động điều hòa đơn giản là không đổi trong khi tổng năng lượng của một dao động nói chung không cần phải không đổi.
