|
معادله حركت نوساني ساده (هماهنگ ساده )براي محاسبه معادله حركت نوساني
ساده مطابق شكل مقابل نوسانگر(وزنه-فنر)رادر نظر مي گيريم كه دريك سطح افقي بدون
اصطكاك نوسان مي كند و در لحظه t درفاصله
x ازوضع تعادل قراردارد.نيروي وارد بر وزنه كه جرم آنرا
m درنظر مي گيريم باتوجه به قانون هوك وقانون دوم نيوتن
برابراست با: مي دانيم شتاب مشتق دوم مكان نسبت به زمان است،يعني: بنابراين تابع(
x=f(t بايدبه گونه اي باشد كه مشتق دوم آن نسبت به زمان باعلامت منفي باخود
تابع متناسب باشد.از رياضي ميدانيم كه توابع sinx وcosx
چنين خاصيتي دارند به طوري كه :
حال بافرض معادله كلي نوسان ساده زيرا:
وازمقايسه معادله هاي x
وa نتيجه مي شود:
درمعادله حركت نوساني سادهx برابربعد نوسانگردرلحظهt و A دامنه نوسان،( wt +j0 )فازحركت و j0 فاز اوليه نوسان (فاز در زمان t=0 )است،كه برحسب راديان مي باشد. بسامدزاويه ايدرمعادله حركت نوساني ساده كميت w را بسامد زاويه اي مي نامند و يكاي ان راديان برثانيه (Rad/s) است. معادله فازحركت نوساني سادهدرمعادله حركت نوساني ساده مقدار( wt +j0 )را فازحركت يا معادله فاز مي گويند كه فاصله زاويه اي نوسانگر از مبدا نوسان رادر هر لحظه برحسب راديان به دست مي دهد. باتوجه به معادله فاز ، تغيير فاز نوسان دربازه زماني t1 تا t2 برابر خواهد بود با: j2= wt2+j0 , j1=wt1+j0 Dj = ( wt2+j0) - (wt+j0) = w(t2 -t1) Dj = wDt اگر Dt=1 s باشدخواهيم داشت: Dj = w .يعني بسامدزاويه اي ( w )برابر تغيير فاز در هر ثانيه است. |
|
|