이 기사에서는 물리학에서 진동 운동이 무엇인지 설명합니다. 따라서 진동 운동의 예, 진동 운동의 특징은 무엇이며 진동 운동의 공식은 무엇인지 찾을 수 있습니다.
진동 운동이란 무엇입니까?
진동 운동은 평형 위치를 중심으로 진동하는 입자를 설명하는 운동입니다. 즉, 입자가 주기적으로 좌우로 움직일 때 진동 운동을 합니다.
예를 들어, 진자의 움직임은 진동 운동입니다. 진자의 매달린 질량은 두 위치 사이에서 반복적으로 진동하므로 진동 운동입니다.
물리학에서는 진동운동에 있어서 마찰은 일반적으로 무시되기 때문에 진동운동을 하는 물체는 항상 같은 위치를 두 번 통과하는데 같은 시간이 걸린다.
진동 운동의 예
이제 우리는 진동 운동의 정의를 알았으므로 그 의미를 더 잘 이해하기 위해 이러한 유형의 운동에 대한 몇 가지 예를 살펴보겠습니다.
진동 운동의 예:
- 스프링에 매달린 질량의 진동 운동.
- 진자의 진동 운동.
- 기타줄의 움직임.
- 커패시터에 저장된 전하의 이동.
- 전자기파의 진동 운동.
이러한 모든 움직임이 시간이 지남에 따라 무한정 진동하려면 어떤 종류의 마찰도 없어야 한다는 점에 유의해야 합니다. 실제로 이러한 움직임은 공기나 물질과의 마찰로 인해 멈추게 되지만 물리학에서는 이러한 경우 마찰을 무시하므로 무한히 진동한다고 간주됩니다.
진동 운동의 특성
진동 운동에는 다음과 같은 특징이 있습니다.
- 신장(x) : 특정 순간에 진동 운동을 수행하는 신체의 위치입니다. 이는 균형 잡힌 위치에서 신체가 분리되는 것을 나타냅니다.
- 진폭(A) : 진동 운동의 최대 확장입니다. 따라서 이는 최대 위치와 평형 위치의 차이입니다.
- 주기(T) : 신체가 완전한 진동을 완료하는 데 필요한 시간입니다.
- 주파수(f) : 단위 시간당 신체가 만드는 진동 또는 진동 수입니다.
- 각주파수 또는 맥동(Ω) : 이는 신체가 진동하는 속도입니다.
다음 이미지에서는 진동 운동의 신장을 시간 함수로 그래픽으로 표현한 것을 볼 수 있습니다.
진동 운동 방정식
진동 운동을 설명하는 입자의 신장은 운동의 진폭과 각주파수의 코사인, 시간과 운동의 초기 위상을 곱한 값으로 정의됩니다. 따라서 진동 운동의 신장 방정식에 대한 공식은 다음과 같습니다.
금:
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진동 운동을 수행하는 신체의 신장입니다.
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진동 운동의 진폭입니다.
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각도 또는 맥동 주파수입니다.
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신장이 계산되는 순간입니다.
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진동 운동의 초기 단계입니다.
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