Rastreamento de movimento harmônico simples de um objeto em movimento ao longo do tempo
Na física, rastreamento de movimento harmônico simples pode exigir tempo e paciência quando você tem que descobrir como o movimento de um objeto muda ao longo do tempo.
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Imagine que um dia você venha com uma ideia brilhante para um aparelho experimental. Você decide chamar a atenção para uma bola em uma mola, lançando uma sombra sobre um pedaço móvel de filme fotográfico. Porque o filme está se movendo, você tem um registro do movimento da bola como o tempo passa. Você liga o aparelho e deixá-lo fazer a sua coisa: os resultados são mostrados na primeira figura.
A bola oscila em torno da posição de equilíbrio, para cima e para baixo, chegando a amplitude UMA no seu mais baixo e maior número de pontos. Mas dê uma olhada trilha da bola: Você pode dizer onde a bola está se movendo mais rápido, porque é onde a curva tem a inclinação mais acentuada. A bola vai mais rápido perto do ponto de equilíbrio por causa da aceleração causada pela força da mola, que tem sido aplicado desde o ponto de viragem. Na parte superior e inferior, a bola está sujeito a muita força a partir da primavera, por isso fica mais lento e inverte o seu movimento.
A faixa da bola é melhor modelado com um onda senoidal, o que significa que a sua faixa é uma onda sinusoidal de amplitude UMA. (Nota: Você também pode usar uma onda de co-seno, porque a forma é o mesmo. A única diferença é que, quando uma onda sinusoidal está no seu pico, a onda de cosseno é zero, e vice-versa).
Você pode obter uma imagem clara da onda senoidal se você traçar a função seno em um xy gráfico como este:
y = sin X
Agora, dê uma olhada na onda senoidal de uma forma circular.
Video: Física Resolvida - Vídeo Aula: Lista de MHS - Questão/Exercício 4 - Massa mola gráfico
Se você anexar uma bola para um disco rotativo, como a segunda figura mostra, e você chamar a atenção para isso, você obtém o mesmo resultado que quando você tem a bola pendurada a partir da primavera (ver a primeira figura): uma onda senoidal.
O disco rotativo, que você pode ver na terceira figura, é frequentemente chamado de círculo de referência. Você pode ver como a componente vertical do movimento circular se relaciona com o sinusoidal wave (sine-like) de movimento harmônico simples. círculos de referência pode dizer muito sobre o movimento harmônico simples.
Video: Movimento Harmônico Simples MHS introdução Física Aula 371
Como as voltas de disco, o ângulo, theta, aumenta com o tempo. O que faz o controle da bola parecer como o filme se move para a direita? Usando um pouco de trigonometria, você pode resolver o movimento da bola ao longo da y-de cada eixo tudo que você precisa é a vertical (Y) componente da posição da bola. Em qualquer momento, da bola y posição é a seguinte:
O deslocamento vertical varia de positiva UMA para negativo UMA em amplitude.
Video: [Oscilações] Questão 01 - Movimento Harmônico Simples (MHS)
velocidade ao longo do eixo de rotação do disco - e t é hora:
Video: Introdução ao movimento harmônico
Agora você pode explicar a trilha da bola como o tempo passa, uma vez que o disco está girando com velocidade angular
