간단한 고조파 운동 (SHM)은 흥미로운 움직임 또는 운동 유형입니다. 그것은 종종 물체의 진동 움직임 또는 운동에 사용됩니다. SHM은 봄에 자주 관찰됩니다. 스프링은 강성을 정의하는 고유 한 "스프링 상수 또는 힘 상수"를 가지고 있습니다. Hooke의 법칙은 SHM을 설명하고 스프링 상수 또는 힘 상수를 사용하여 적용된 힘에 대한 공식을 제공하는 잘 알려진 법입니다.
힘 상수
물리학에서, 힘 상수는 스프링 상수에 사용되는 또 다른 용어입니다. Force Constant는 Hooke의 법칙에 의해 정의됩니다. 더 정확하게는 비례의 상수입니다. 힘 상수 k는 시스템의 강성 (또는 강성)과 관련이 있으며 힘 상수가 클수록 힘이 커지고 시스템이 강력합니다. 미터당 뉴턴 (N/M)은 k의 단위입니다. 예를 들어, 끈을 늘리면 k는 젊은의 탄성 계수와 직접 관련이 있습니다.
Hooke 's Law
Hooke의 법칙은 물리학의 중요한 원칙 중 하나입니다. 이 개념은 영국 물리학 자 로버트 후크 (Robert Hooke)에 의해 주어졌다. 그는 17 세기에 역학 분야에서 더 나은 혁신과 발명을 위해 원칙을 개발했습니다. 이 원칙은 기본적으로 스프링의 힘과 탄력성에 작용합니다. Hooke의 법칙은 많은 전자 장치의 발명에 효과적으로 사용 된 역학에 대한 지식을 보여줍니다. 이 법은 여전히 기술 장치 제조에 사용되기에 충분히 효율적이기 때문에 여전히 관련이 있습니다.
Hooke의 법칙에 따르면, 스프링을 압축하거나 확장하는 데 필요한 힘은 스트레칭 길이에 비례합니다. 봄이 당겨지면 뉴턴의 제 3 법칙은 회복력으로 돌아올 것이라고 말합니다. 이 회복력은 후크의 법칙을 준수하며, 이는 스프링 힘을 스프링 힘 상수와 관련시킵니다.
따라서 Hooke의 법칙에서 봄 힘은
로 제공됩니다.스프링 힘 =스프링 상수 × 변위
f =-k × x
부정적인 부호는 반응력의 방향이 반대 방향에 있음을 보여줍니다.
f =스프링 힘
k =스프링 상수 또는 힘 상수 (nm-¹)
x =평형 위치에서 스프링의 변위
힘 상수를위한 공식
Hooke의 법칙에서 우리는
를 가지고 있습니다f =-k × x
따라서 힘 상수는
로 제공됩니다k =-fx
힘 상수를위한 치수 공식
우리가 알다시피,
k =-f/x
f =[mlt-2]
의 치수 공식x =[l]
의 치수 공식따라서 힘 상수에 대한 치수 공식은 k =mlt-²l
입니다k =[mt-²]
진동 운동
진동 운동은 일반적으로 특정 동작 또는 움직임 (운동)의 반복으로 정의됩니다. 본체는 주어진 시간 내에 시작점에서 종료점으로 반복적으로 이동할 때 진동 운동을합니다. 기계 시스템 및 동적 시스템에서 진동을 관찰 할 수 있습니다. 진동 운동에서 시작되면, 신체의 원하는 상태는 외부 힘에 의해 방해되는 경우를 제외하고는 멈추지 않고 무기한 으로이“진동 운동”을 계속할 때입니다. 그러나 이것은 영향 요인으로서의 마찰로 인해 가능하지 않으며 마찰로 인해 물체는 결국 그 움직임을 정지 상태로 느리게 만듭니다.
.물체가 반복적으로 한 지점을 가로 질러 이동하면 물체 이동은 진동 운동입니다. 완전한 진공 상태에서, 진동 운동의 마찰에 물체를 멈출 공기가 없기 때문에 이상적인 상태를 달성 할 수있다. . .
간단한 고조파 운동 (shm)
평균 위치에 대한 직선을 따라 앞뒤로 움직이는 신체의 움직임을 단순 고조파 운동이라고합니다. 진자는 간단한 고조파 운동을 실행합니다. 끈과 밥이 움직이는 중앙 위치에서 앞뒤로 진동합니다. 진자의 이러한 움직임은 진동 운동이라고하며 간단한 고조파 운동을 보여줍니다.
간단한 고조파 운동은 어느 시점에서도 입자의 가속이 평균 위치로부터 변위에 비례하는 진동 운동으로 정의 될 수있다. 간단한 고조파 운동은 진동 운동의 특별한 경우입니다.
주기 운동
동일한 시간 간격으로 반복되는 움직임은주기적인 움직임으로 간주됩니다. 주기적인 움직임의 예는 튜닝 포크 또는 진자의 움직임입니다. 진자의 움직임이나 움직임을 분석하면 진자가 특정 시간 간격 후에 평균 위치를 통과한다는 결론을 내릴 것입니다. 우리는 또한 진자 운동을 진동 운동으로 분류 할 수 있습니다. 진동 운동은 신체가 특정 위치에서 이리저리 이동하는 움직임 또는 움직임입니다. 따라서 진동 운동은 주기적이지만 필요하지 않습니다.
결론
물리학에서, 힘 상수는 스프링 상수에 사용되는 또 다른 용어입니다. Force Constant는 Hooke의 법칙에 의해 정의됩니다.
Hooke의 법칙에 따르면, 스프링을 압축하거나 확장하는 데 필요한 힘은 스트레칭 길이에 비례합니다.
Hooke의 법칙에서 봄 힘은
로 제공됩니다.스프링 힘 =스프링 상수 × 변위
f =-k × x
힘 상수는
로 제공됩니다k =-f/x
진동 운동은 일반적으로 특정 동작 또는 움직임의 반복으로 정의됩니다.
평균 위치에 대한 직선을 따라 앞뒤로 움직이는 신체의 움직임은 단순 고조파 운동이라고합니다.
동일한 시간 간격으로 반복되는 움직임은주기적인 움직임으로 간주됩니다.
