Harmonijske oscilacije

Osobine periodičnog kretanja koje se ponavlja oko ravnotežnog položaja.


📌 Podsetnik

Harmonijske oscilacije

  • Kretanje koje se posle određenog vremena ponavlja naziva se periodično kretanje.
  • Poseban oblik periodičnog kretanja, kada se telo kreće duž prave linije oko ravnotežnog položaja, zove se oscilovanje, a niz takvih ponavljajućih kretanja čini harmonijske oscilacije.

Ravnotežni položaj, amplituda i elongacija

  • Telo u ravnoteži miruje dok na njega ne deluje sila.
  • Kada sila deluje i pomeri telo za određenu udaljenost, ta udaljenost se naziva amplituda.
  • U toku oscilovanja udaljenost tela od ravnoteže menja se tokom vremena i naziva se elongacija.
  • Elongacija je vektorska veličina, merna jedinica je metar. Amplituda je maksimalna elongacija.

Restituciona sila

  • Da bi došlo do harmonijskih oscilacija, na telo izmešteno iz ravnoteže mora delovati sila koja ga vraća ka ravnotežnom položaju.
  • Ova sila se naziva restituciona sila i proporcionalna je izduženju:
    $ F_{r} = – k \cdot x $
    Znak minus označava da sila uvek deluje suprotno od smera pomeranja.
  • U sistemu opruga–teg ova sila prati Hukov zakon, pa je ponašanje identično restitucionoj sili.

Uloga inercije

  • Telo, kada se vrati u ravnotežni položaj, ne zaustavlja se, već nastavlja kretanje zbog inercije.
  • Zatim ga restituciona sila zaustavlja u suprotnom smeru i ponovo vraća prema ravnoteži.
  • Ako nema rasipanja energije, amplituda ostaje ista u svakom ponavljanju.

Period i frekvencija oscilovanja

  • Period oscilovanja (T) je vreme potrebno da se izvrši jedna puna oscilacija.
  • Frekvencija oscilovanja (ν) je broj oscilacija u jednoj sekundi; jedinica je herc (Hz).
  • Period i frekvencija su međusobno obrnuto srazmerni:
    $ \nu = \frac{1}{T} $

Podeli na:

Ne možete kopirati sadržaj ove stranice!

Scroll to Top