Calcular a aceleração de um objeto em movimento harmônico simples

Na física, é possível calcular a aceleração de um objeto em movimento harmônico simples como ele se move em um Circle- tudo o que você precisa saber é o raio caminho do objeto e da velocidade angular.

Video: MHS aceleração

Você pode encontrar o deslocamento de um objeto passando por movimento harmónico simples com a equação

e você pode encontrar a velocidade do objeto com a equação

Mas você tem um outro fator para explicar ao descrever um objeto em movimento harmônico simples: sua aceleração em qualquer ponto particular. Como você descobrir isso? Sem suor. Quando um objecto é indo em torno de um círculo, a aceleração é a aceleração centrípeta, que é

(Isto é, a velocidade angular na direcção do eixo [constante] de rotação). E porque r = UMA - a amplitude - você recebe a seguinte equação:

Esta equação representa a relação entre a aceleração centrípeta, uma, e velocidade angular,

Video: Física Resolvida - Vídeo Aula: Lista de MHS - Questão/Exercício 3 Massa mola

Para ir de um círculo de referência para o movimento harmônico simples, você leva o componente da aceleração em uma dimensão - a y direção aqui - que se parece com isso:

O sinal negativo indica que o y componente da aceleração é sempre dirigida oposta do deslocamento (a bola sempre acelera na direcção do ponto de equilíbrio). E porque

Onde t representa o tempo, você começa a seguinte equação para a aceleração:

Agora você tem a equação para encontrar a aceleração de um objeto em qualquer ponto enquanto ele está se movendo em movimento harmônico simples.

Por exemplo, dizer que o telefone toca, e você pegá-lo. Você ouve “Olá?” A partir do fone de ouvido.

Video: Exercício resolvido de MHS - Sistema massa/mola- Movimento Harmônico Simples - Cinemática

“Hmm”, você pensa. “Eu me pergunto o que a aceleração máxima do diafragma no telefone é.” O diafragma (um disco de metal que age como um tímpano) em seu telefone passa por um movimento muito semelhante ao movimento harmônico simples, então calcular sua aceleração não é nenhum problema . Medindo cuidadosamente, você notar que a amplitude do movimento do diafragma é de cerca de

Por enquanto, tudo bem. A fala humana é na faixa de freqüência de 1.0 quilohertz (1.000 hertz), então você tem a freqüência,

E você sabe que a aceleração máxima é igual ao seguinte:

Video: Me Salva! OCI06 - Movimento Harmônico Simples e M. C. Uniforme - Física Geral - Mecânica

Você obter um valor de cerca de 3.950 metros por segundo². Isso parece uma grande aceleração, e de fato é- é cerca de 403 vezes a magnitude da aceleração devida à gravidade! “Uau”, você diz. “Isso é uma aceleração incrível para embalar em um pequeno pedaço de hardware tal.”

“O quê?”, Diz a pessoa impaciente no telefone. “Você está fazendo a física de novo?”