5.1 הגדרת התנועה ההרמונית

עמוד:141

הדוגמא שבה עסקנו עד כה היא רק אחת הדוגמאות של תנועה הרמונית . ההגדרה הכללית של תנועה הרמונית ( או תנועה הרמונית פשוטה ) היא תנועה של גוף על קו ישר , בהשפעת כוח המקיים F = kx כאשר x מסמן מרחק מנקודה קבועה . תנועה הרמונית מזכירה לנו תנועה של יו יו . גוף שנמשך או נדחף על ידי קפיץ מבצע תנועה שהיא בקירוב טוב תנועה הרמונית . הכוח המחזיר שמפעיל הקפיץ כשמותחים אותו או מכווצים אותו פרופורציוני , לפי חוק הוק , לשינוי האורך . כלומר מתקיים F = kx איור 5 . 3 מתאר מערכת פשוטה המבצעת תנועה הרמונית . גוף מונח על שולחן חלק ומחובר לקפיץ , שקצהו השני מחובר לנקודה קבועה . נניח כי קבוע הקפיץ זהה למתיחה ולכיווץ . כלומר — בין אם מכווצים את הקפיץ ב * מטרים ובין אם מותחים אותו ב * מטרים , הכוח המחזיר יהיה kx ניוטון . אם נזיז את הגוף באופן שהקפיץ יימתח או יתכווץ , ואז נשחררו ממנוחה , הוא יבצע תנועה הרמונית משני עברי נקודת שיווי המשקל . דוגמא נוספת למערכת המבצעת תנועה הרמונית מתוארת באיור . 5 . 4 פס מתכת קפיצי מחובר בקצהו לשולחן . אם מזיזים את הקצה החופשי ומשחררים אותו , קצה הפס יתנדנד בתנועה שהיא בקירוב תנועה הרמונית . איור : 5 . 4 תנודה הרמונית של מוט קפיצי . איור : 5 . 3 גוף המונח על שולחן חלק מחובר לקפיץ שקצהו השני מחובר לנקודה קבועה . הנקודה 0 מציינת מצב שבו הקפיץ לא מתוח ולא מכווץ . איור : 5 . 2 תחום התנועה בתנועה הרמונית הוא בין הנקודה x = A לנקודה x = A

האוניברסיטה הפתוחה


לצפייה מיטבית ורציפה בכותר