Différence entre le mouvement harmonique simple et le mouvement périodique

Motion harmonique simple vs mouvement périodique

Les mouvements périodiques et les mouvements harmoniques simples sont deux types de mouvements très importants dans l'étude de la physique. Un mouvement harmonique simple est un bon modèle pour comprendre les mouvements périodiques complexes. Cet article expliquera ce sont les mouvements périodiques et les mouvements harmoniques simples, leurs applications, les similitudes et enfin leurs différences.

Mouvement périodique

Un mouvement périodique peut être considéré comme n'importe quel mouvement qui se répète dans une période fixe. Une planète tournant autour du soleil est un mouvement périodique. Un satellite en orbite autour de la Terre est un mouvement périodique, même le mouvement d'un ensemble d'équilibre est un mouvement périodique. La plupart des mouvements périodiques que nous rencontrons sont circulaires ou semi-circulaires. Un mouvement périodique a une fréquence. La fréquence signifie à quel point l'événement se produit «fréquente». Pour plus de simplicité, nous prenons la fréquence comme les événements par seconde. Les mouvements périodiques peuvent être uniformes ou non uniformes. Un mouvement périodique uniforme peut avoir une vitesse angulaire uniforme. Des fonctions telles que la modulation d'amplitude peuvent avoir des périodes doubles. Ce sont des fonctions périodiques encapsulées dans d'autres fonctions périodiques. L'inverse de la fréquence du mouvement périodique donne le temps d'une période. Des mouvements harmoniques simples et des mouvements harmoniques amortissants sont également des mouvements périodiques.

Mouvement harmonique simple

Le mouvement harmonique simple est défini comme un mouvement prenant la forme de a = - (ω²) x, où «a» est l'accélération et «x» est le déplacement du point d'équilibre. Le terme ω est une constante. Un simple mouvement harmonique nécessite une force de restauration. La force de restauration peut être un ressort, une force gravitationnelle, une force magnétique ou une force électrique. Une oscillation harmonique simple n'émettra aucune énergie. L'énergie mécanique totale du système est conservée. Si la conservation ne s'applique pas, le système sera un système harmonique amorti. Il existe de nombreuses applications importantes de simples oscillations harmoniques. Une horloge pendule est l'un des meilleurs systèmes harmoniques simples disponibles. On peut montrer que la période de l'oscillation ne dépend pas de la masse du pendule. Si des facteurs externes tels que la résistance à l'air affectent le mouvement, il sera finalement atténué et s'arrêtera. Une situation réelle est toujours une oscillation amorti. Le système de masse de printemps est également un bon exemple pour la simple oscillation harmonique. La force créée par l'élasticité du printemps agit comme la force de restauration dans ce scénario. Le mouvement harmonique simple peut également être pris comme la projection d'un mouvement circulaire avec une vitesse angulaire constante. Au point d'équilibre, l'énergie cinétique du système devient maximale, et au tournant, l'énergie potentielle devient maximale et l'énergie cinétique devient nul.