Bu makale fizikte salınımların ne olduğunu açıklamaktadır. Salınımın anlamını, salınım yapan hareket örneklerini, özelliklerini ve farklı salınım türlerinin neler olduğunu bulacaksınız.
Salınım nedir?
Bir salınım, bir salınım hareketinin her salınımıdır. Başka bir deyişle salınım, bir sistemin merkezi bir konum (veya denge konumu) etrafında zamanının tekrarlanan değişimidir.
Yani bir cisim iki konum arasında bir hareketi tekrarladığında salınım yapar. Dolayısıyla salınımlar, hareketli cismin yaptığı ileri geri hareketlerin her biri, yani bir uçtan diğer uca ve başlangıçtaki uca geri harekettir.
Örneğin sarkacın hareketi salınımlı bir harekettir ve dolayısıyla salınım yapar. Öyle ki sarkaca asılı duran kütlenin bir uçtan diğer uca geri dönmek için yaptığı her hareket bir salınımdır.
Salınım örnekleri
Salınımın tanımını gördükten sonra, bu bölümde anlamını tam olarak anlayabilmek için salınım yapan hareketlerin birkaç örneğini göreceğiz.
Salınımlı hareket örnekleri:
- Bir yaydan sarkan bir kütlenin salınımları.
- Bir sarkacın salınımları.
- Gitar tellerinin yaptığı salınımlar.
- Su havuzuna bir taş atıldığında oluşan dalga salınımları.
- Elektromanyetik dalgaların salınımları.
Salınımlı bir hareketin özellikleri
Salınım yapan hareketler aşağıdaki özelliklere sahiptir:
- Uzama (x) : Belirli bir anda salınım hareketini gerçekleştiren cismin konumudur. Vücudun dengeli konumundan ayrılmasını temsil eder.
- Genlik (A) : salınım hareketinin maksimum uzantısıdır. Bu nedenle maksimum konum ile denge konumu arasındaki farktır.
- Salınım periyodu (T) : Vücudun tam bir salınım yapması için geçen süredir, yani tam bir gidiş-dönüş yapmak için geçen süredir.
- Salınım frekansı (f) : Vücudun birim zaman başına yaptığı salınım veya titreşim sayısıdır.
- Açısal frekans veya titreşim (ω) : Bu, vücudun salınımları gerçekleştirdiği hızdır.
Aşağıdaki görüntüde, zamanın bir fonksiyonu olarak bir salınım hareketinin uzamasının grafiksel temsilini görebilirsiniz.
Salınımlı hareket formülü
Aşağıdaki formülle, zamanın anına bağlı olarak bir salınım hareketinin uzamasını hesaplayabilirsiniz. Dolayısıyla bir salınım hareketinin salınımlarını tanımlayan matematiksel denklem aşağıdaki gibidir:
Altın:
-
salınım hareketini gerçekleştiren vücudun uzamasıdır.
-
salınım hareketinin genliğidir.
-
açısal frekans veya titreşimdir.
-
Uzamanın hesaplandığı andır.
-
salınım hareketinin başlangıç aşamasıdır.
Salınım türleri
Salınım türleri şunlardır:
- Serbest salınımlar : Sistem bir taraftan diğer tarafa salınım yapar ve enerji tüketen kuvvetler olmasaydı süresiz olarak bu şekilde kalırdı. Örneğin bir yaydan asılı duran bir kütlenin yaptığı salınımlar.
- Sönümlü Salınımlar : Sürtünme veya diğer dirençler nedeniyle sistemin salınımları gittikçe küçülür. Dolayısıyla bu tür salınımların genliği, sistemin salınımı durdurup denge konumuna döndüğü bir noktaya ulaşana kadar giderek azalır. Örneğin sarkacın salınım hareketi.
- Zorunlu salınımlar : Sistem, harici bir periyodik kuvvetin etkisi nedeniyle salınım yapar, böylece kuvvet durursa sistem salınımı da durur. Örneğin bir çocuğun salıncakta onu iten başka bir kişi sayesinde yaptığı salınım hareketi.