Semplici esempi di armoniche: spiegazione dettagliata

Quando una particella si muove in linea retta avanti e indietro attorno alla sua posizione di equilibrio, allora il movimento della particella è chiamato "movimento armonico semplice". discutiamo di semplici esempi di moto armonico.

Un orologio a pendolo

Quando una massa puntiforme ha una corda senza peso, inestensibile e perfettamente flessibile che è sospesa da un supporto rigido, allora tale disposizione è nota come pendolo semplice. Se spostiamo leggermente la massa del punto da un lato e la rilasciamo. Quindi in tali circostanze, il pendolo semplice inizia a oscillare avanti e indietro dalla sua posizione media. Questa oscillazione di un pendolo semplice in linea retta dalla sua posizione media è un esempio di moto armonico semplice.

un semplice pendolo
un semplice pendolo

Oscillazione delle corde della chitarra

Uno strumento musicale come le corde di una chitarra è un esempio di semplice movimento armonico. Quando suoniamo una corda di chitarra, la corda inizia a muoversi avanti e indietro. Innanzitutto, le corde della chitarra si muovono in avanti e poi nella direzione opposta. Questo movimento provoca vibrazioni. Queste vibrazioni create dalle corde della chitarra creano onde sonore che le orecchie umane sentono come musica

Sospensioni per auto

Un sistema di sospensione per auto contiene molle, poiché le molle hanno proprietà elastiche ogni volta che c'è un urto, la molla si comprime il che provoca il sollevamento delle ruote dell'auto senza sollevare effettivamente il corpo dell'auto allo stesso modo quando le molle si espandono provoca la caduta della ruota senza l'effettivo abbassamento dell'auto corpo questo provoca il movimento avanti e indietro che è moto armonico semplice. Sebbene questo tipo di movimento sia smorzante, il che significa che si riduce per un periodo di tempo. Questo semplice movimento armonico riduce lo shock che i passeggeri ricevono quando un'auto attraversa un dosso.

udito

È grazie al movimento armonico semplice che l'organismo vivente ha la capacità di sentire. Quando le molecole vibranti arrivano sui nostri timpani, ne fanno oscillare i timpani. Queste vibrazioni causate nei nostri timpani vengono trasmesse al cervello degli organismi. A tempo debito, questi dettagli vengono trasmessi al cervello dell'organismo attraverso i nervi uditivi, il cervello traduce quindi queste vibrazioni in suoni comprensibili.

Bungee Jumping

Semplici esempi di movimento armonico possono essere visti anche nei nostri sport, ad esempio il bungee jumping. In uno sport avventuroso come il bungee jumping, un lungo cavo di riavvolgimento è legato alle gambe della persona. Quindi la persona esegue salti di bungee jumping da una particolare piattaforma situata in altezza.

Quando la persona salta giù dalla scogliera, a causa del cavo che riavvolge, viene tirata indietro e si abbassa nuovamente per gravità; questo continua. Come un movimento ripetitivo avanti e indietro può essere visto nel bungee jumping, è un esempio di movimento armonico semplice.

swing

Le altalene possono essere facilmente viste nei parchi di divertimento, giardini, scuole, ecc. Il movimento mostrato nelle altalene è noto come movimento armonico semplice perché durante l'oscillazione, il bambino seduto su di essa sperimenta la forza che agisce su di esso, che è direttamente proporzionale al suo spostamento e diretto verso la posizione di equilibrio. Ciò provoca il movimento ripetitivo avanti e indietro dell'oscillazione, causando un semplice movimento armonico.                                                                                                         

La culla di Newton

Il moto armonico semplice può essere visto in La culla di Newton. Questo è un apparato che mostra il principio di conservazione della quantità di moto e il principio di conservazione dell'energia.

La culla di Newton è composta da 5 sfere metalliche sospese da una corda in modo che il movimento delle sfere sia in un unico posto. Tutte le palline sono posizionate in modo che tutte le sfere siano a riposo e tutte le palline siano in contatto con la palla adiacente. Nella culla di Newton, quando la sfera più estrema viene presa da ferma e tirata e rilasciata, la sfera inizia a oscillare come un pendolo e la sfera rilasciata colpisce la sfera adiacente.

Quando la sfera adiacente entra in contatto con la sfera rilasciata, l'energia e il momento della sfera rilasciata vengono trasmessi attraverso le tre sfere in quiete alla sfera finale sull'altra sfera più estrema. Il trasferimento di energia e momento fa sì che la palla si muova con la stessa velocità della prima palla. Se più di una sfera viene tirata su e rilasciata, lo stesso numero di sfere, altrettanto rilasciate, verrà messo in moto dall'estremità delle sfere in appoggio. Qui possiamo vedere l'oscillazione delle sfere (avanti e indietro). Mostrano un moto armonico semplice.

culla di Newton
la culla di newton

Moto di un corpo in un foro praticato attraverso il centro della terra

Immagina di avere un tunnel attraverso il centro della terra e un corpo al cui interno viene rilasciata una massa. Quindi a causa dell'attrazione gravitazionale, la forza, che agisce sul corpo, si sposta verso il centro della terra. Qui il corpo non cadrà mai da un'altra parte del buco terrestre a causa della variazione della costante di gravitazione 'g, che è massima in superficie e zero al centro della terra.

Quando il corpo cade verso il centro della terra, raggiunge solo il centro, quindi su di esso viene esercitata nuovamente una forza gravitazionale a causa della quale torna indietro nella direzione opposta. Questo processo continua. Questo movimento periodico del corpo all'interno del buco terrestre è un semplice movimento armonico. Tuttavia, questo è un esempio teorico di moto armonico semplice.

una palla che esegue SHM
una palla che esegue SHM

Massa caricata su molle

quando una massa è sospesa all'estremità inferiore delle molle, a causa del suo peso, la lunghezza della molla viene aumentata. A causa dell'elasticità delle molle, esercita una forza di richiamo, a causa della quale si muove nuovamente nella direzione opposta. Quando tiriamo, la massa viene sospesa leggermente verso il basso e rilasciata. Quindi oscilla su e giù insieme alla massa caricata, che è un esempio di moto armonico semplice.   

Oscillazione del blocco nel liquido

Anche l'oscillazione del blocco nel liquido è un esempio di moto armonico semplice. Quando il blocco viene leggermente spinto verso il basso nel liquido e lasciato, inizia ad oscillare su e giù nel liquido mostrando un semplice movimento armonico.                                                                                       

semplici esempi di moto armonico
Oscillazione del blocco nel liquido

Pendolo di torsione

La torsione pendolo è un esempio di moto angolare semplice armonico. Un pendolo di torsione è costituito da un disco sospeso da un filo sottile. Quando viene ruotato e rilasciato, si muove avanti e indietro eseguendo un semplice movimento armonico. Un pendolo di torsione ruota al posto dell'oscillazione. Tali tipi di pendoli sono utilizzati in un orologio da polso meccanico.

Screenshot 217
pendolo torsionale che mostra SHM

Oscillazione di una palla in una camera d'aria

Anche una palla in una camera d'aria con un collo lungo mostra un movimento armonico semplice. Supponiamo di considerare una palla nel collo di una camera d'aria che contiene pressione dell'aria. La pressione dell'aria nel contenitore è atmosferica. Se spingiamo leggermente verso il basso la palla nel collo della camera d'aria, la palla inizierà a oscillare su e giù, mostrando un semplice movimento armonico.

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oscillazione di una palla in una camera d'aria che mostra SHM

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