この記事では、物理学における振動運動とは何かについて説明します。したがって、振動運動の例、振動運動の特徴、さらに振動運動の公式が何であるかがわかります。
振動運動とは何ですか?
振動運動は、平衡位置の周りで振動する粒子を表す運動です。つまり、粒子が周期的に左右に移動すると、振動運動が生じます。
たとえば、振り子の運動は振動運動です。振り子の吊り下げられた質量は 2 つの位置の間で繰り返し振動するため、振動運動となります。
物理学では、振動運動では一般に摩擦が無視されるため、振動運動を行う物体は同じ位置を 2 回通過するのに常に同じ時間がかかります。
振動運動の例
振動運動の定義がわかったので、その意味をより深く理解するために、このタイプの運動の例をいくつか見ていきます。
振動運動の例:
- ばねから吊り下げられた質量の振動運動。
- 振り子の振動運動。
- ギターの弦によって行われる動き。
- コンデンサーに蓄えられた電荷の移動。
- 電磁波の振動運動。
これらすべての動きが時間の経過とともに無限に振動するには、いかなる種類の摩擦もあってはならないことに注意してください。実際にはこれらの動きは空気や物質との摩擦によって最終的には止まりますが、物理学では摩擦は無視されるため、無限に振動していると考えられます。
振動運動の特徴
振動運動には次の特徴があります。
- 伸長 (x) : ある瞬間に振動運動を行う体の位置です。それは体がバランスの取れた位置から離れることを表します。
- 振幅 (A) : 振動運動の最大範囲です。したがって、それは最大位置と平衡位置の間の差です。
- 期間 (T) : ボディが完全な振動を完了するのに必要な時間です。
- 周波数 (f) : 身体が単位時間あたりに行う振動または振動の数です。
- 角周波数または脈動 (ω) : これは、物体が振動を実行する速度です。
次の画像では、振動運動の伸びを時間の関数としてグラフで示しています。
振動運動方程式
振動運動を表す粒子の伸びは、運動の振幅に角周波数の余弦を乗算し、時間に運動の初期位相を加えたものとして定義されます。したがって、振動運動の伸びの方程式の式は次のようになります。
金：
-
振動運動を行う体の伸びです。
-
振動運動の振幅です。
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は角または脈動周波数です。
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伸びが計算される瞬間です。
-
振動運動の初期段階です。
最も研究されているタイプの振動運動である単振動の場合、そのすべてのパラメータを計算できる公式がさらにあることに留意してください。ここをクリックすると、単振動のすべての公式が何であるかを確認できます。