1. 회복력 :
* 물체에서 작용하는 힘은 평형 위치에서 변위에 직접 비례해야합니다.
* 힘은 항상 평형 위치를 향해 작용해야합니다. 이는 복원력이라는 것을 의미합니다.
* 수학적으로 이것은 다음과 같이 표시됩니다. F =-kx, 여기서 F는 힘이고 k는 스프링 상수이고 x는 변위입니다.
2. 에너지 손실 없음 :
* 이상적으로는 마찰, 공기 저항 또는 기타 소산력으로 인해 에너지 손실이 없어야합니다. 이를 통해 진동이 무기한 계속되도록합니다.
3. 선형 복원력 :
* 복원력은 선형이어야합니다. 즉, 사각형이나 변위의 다른 전력에 의존하지 않습니다. 이것은 진동이 정현파임을 보장합니다.
4. 단일 평형 위치 :
* 시스템에는 단일의 안정적인 평형 위치가 있어야합니다. 이것은 물체 가이 위치에서 변위되면 평형을 향해 다시 밀어 넣는 힘을 경험한다는 것을 의미합니다.
이러한 조건의 결과 :
* 정현파 운동 : SHM을 겪는 물체의 변위, 속도 및 가속도는 시간이 지남에 따라 정현파로 다양합니다.
* 일정 기간 : 하나의 완전한 진동 (주기)에 걸리는 시간은 운동의 진폭과 무관하게 일정합니다.
* 에너지 보존 : 시스템의 총 기계 에너지 (잠재적 에너지 + 운동 에너지)는 일정하게 유지됩니다.
shm의 예 :
* 대량 스프링 시스템 : Hooke의 법칙에 순종하는 봄에 부착 된 질량.
* 간단한 진자 : 작은 밥은 진동의 작은 각도를 가정하여 빛의 불가능한 문자열에 의해 고정 지점에서 매달렸다.
* LC 회로 : 커패시터의 전하가 정현파로 진동하는 인덕터 및 커패시터.
중요한 참고 :
이상적인 SHM의 조건은 실제 상황에서는 거의 완벽하게 충족되지 않지만 많은 시스템은 거의 단순한 고조파 운동을 나타내므로 물리 및 엔지니어링에서 매우 유용한 모델입니다.
