15.1
움직이는 물체가 일정한 간격으로 경로를 반복하는 것을 조화 또는 주기적 운동이라고 합니다. 물체가 고정된 지점에서 이리저리 움직이는 주기적 운동을 진동이라고 합니다.
물체에 가해지는 복원력이 평형 위치로부터의 변위에 비례하는 경우, 진동을 단순 조화 운동이라고 합니다. 그러나 모든 주기적 진동이 단순한 조화 운동은 아닙니다.
한쪽 끝은 탁상에 고정되고 다른 쪽 끝은 질량이 부착된 자유롭습니다. 이 시스템을 끌어올렸다가 놓으면 진동합니다.
여기서 가속도는 진동 중심을 향하고 평형 위치로부터의 변위에 비례합니다. 결과적으로 힘은 변위에 비례하지만 반대 방향입니다. 비례 상수는 스프링 상수입니다.
한 번의 완전한 진동을 사이클이라고 하며, 한 사이클을 완료하는 데 필요한 시간을 주기라고 합니다. 단위 시간당 사이클 수는 주파수입니다.
평형 상태에서 알짜 힘은 0입니다. 평형 위치로부터의 최대 변위는 진폭입니다.
단순 조화 운동은 알짜 힘이 훅의 법칙으로 설명될 수 있는 시스템의 진동 운동에 부여된 이름입니다. 순 힘이 Hooke의 법칙으로 설명될 수 있고 감쇠(마찰 또는 기타 비보존력에 의한)가 없으면 단순 조화 진동자는 평형 위치의 양쪽에서 동일한 변위로 진동합니다. 주기와…
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