간단한 진자는 간단한 고조파 운동 (SHM)을 실행합니다. 즉,주기적인 움직임은 변위에 비례하고 움직임의 중심을 향한 가속도에 의해 정의됩니다.
간단한 진자
간단한 진자 정의
간단한 진자는 진동 운동을 실행하는 긴 질량이없는 부적합한 스트링에 연결된 기계적 질량 시스템입니다. 고대에는 진자가 시간을 추적하는 데 사용되었습니다. 진자는 또한 비트를 식별하는 데 사용됩니다.
진자의 시간은 진폭이 변할 때에도 일정하지만 중력 가속도가 변할 때 간단한 진자의 시간도 변합니다. 이 속성은 중력으로 인한 가속도를 결정하는 데 사용됩니다. 기간은 단순 진자의 밥이 연결된 줄의 길이에 따라 다릅니다.
간단한 고조파 운동 (SHM)
중간 (평균) 위치에 대한 직선을 따라 앞뒤로 움직이는 물체의 움직임을 간단한 고조파 운동이라고합니다. 진자는 간단한 고조파 운동을 경험합니다. 끈과 밥이 움직이는 중앙 위치에서 앞뒤로 진동합니다. 진자의 이러한 움직임은 진동이라고하며 간단한 고조파 운동을 나타냅니다.
간단한 고조파 운동은 임의의 위치에서 입자의 가속이 평균 위치로부터 변위에 비례하는 진동 운동으로 정의 될 수있다. 진동 운동의 특별한 경우입니다.
간단한 고조파 운동 유형
아래에 나와있는 두 가지 유형의 간단한 고조파 운동 (SHM)이 있습니다.
- 선형 간단한 고조파 운동
- Angular Simple Harmonic Motion
총 에너지는 단순한 진자입니다
기계적 에너지는 간단한 진자로 보존됩니다. 총 기계 에너지는 운동 에너지와 잠재적 에너지의 합입니다. 진자가 앞뒤로 움직일 때 운동 에너지와 잠재적 에너지 사이에 고정 된 교환이 있습니다.
운동 에너지
모션으로 인해 물체가 소유하는 에너지를 해당 물체의 운동 에너지라고합니다. 질량뿐만 아니라 속도에 따라 다릅니다. 간단한 진자의 경우, 진자가 평형 위치에 도달함에 따라 운동 에너지가 증가하고 반면에 진자의 밥이 평형 위치에서 멀리 이동함에 따라 운동 에너지는 감소합니다.
간단한 진자의 운동 에너지는
로 제공됩니다
여기,
v =속도
m =질량
잠재적 에너지
간단한 진자의 잠재적 에너지는
로 제공됩니다.P.E. =mgh
여기,
g =중력 가속도
h =높이
기계적 에너지
기계적 에너지는 운동과 잠재적 에너지의 조합입니다.
따라서
진동 운동
물체가 반복적으로 한 지점을 가로 질러 움직일 때, 물체 움직임은 진동 운동입니다. 완전한 진공 상태에서, 진동 운동의 마찰에 물체를 멈출 공기가 없기 때문에 이상적인 상태를 달성 할 수있다.
.간단한 진자의 밥
간단한 진자에는 작은 금속 공 또는 돌 조각이 들어 있으며, Pendulum의 Bob이라는 실의 도움으로 단단한 스탠드에 매달려 있습니다.
단순한 진자에 대한 중력의 영향
우리는 기간이
로 주어진다는 것을 알고 있습니다
따라서 간단한 진자의 시간은 중력 가속의 제곱근에 반비례합니다.
따라서
따라서 중력 가속이 증가하면 단순 진자의 기간이 감소합니다.
간단한 진자의 기간
진자의 시간은 진자의 크기 나 질량에 의존하지 않고 진자의 길이와 지구의 중력 요인에 따라 다릅니다.
간단한 진자의 중력 가속도
중력 가속도는 간단한 진자를 사용하여 실험적으로 결정됩니다.
단순 진자의 시간 (t)은 질량이나 기본 각도 변위에 의존하지 않지만 줄의 길이 (l)과 중력 가속도의 값에만 의존합니다.
간단한 진자의 응용
간단한 진자의 많은 응용 프로그램이 있으며 그 중 일부는 여기에 제공됩니다.
- 단순한 진자는 진자의 시간이 고정되어 있기 때문에 시계에서 사용되므로 시간을 추적하는 데 사용됩니다.
- 진자는 중력 가속도를 결정하는 데 사용됩니다.
결론
단순한 진자는 진동 운동을 실행하는 긴 질량이없는 부적합한 줄에 연결된 기계적 질량 시스템입니다.
중간 (평균) 위치에 대한 직선을 따라 앞뒤로 움직이는 물체의 움직임은 단순 고조파 운동이라고합니다.
아래에 나와있는 두 가지 유형의 간단한 고조파 운동 (SHM)이 있습니다.
- 선형 간단한 고조파 운동
- 각도 단순 고조파 운동
간단한 진자의 운동 에너지는
로 제공됩니다
