सरल हार्मोनिक गति बनाम आवर्त गति
आवर्त गति और सरल हार्मोनिक गति भौतिकी के अध्ययन में दो बहुत ही महत्वपूर्ण प्रकार की गति हैं। जटिल आवर्त गतियों को समझने के लिए एक सरल आवर्त गति एक अच्छा मॉडल है। यह लेख बताएगा कि आवधिक गति और सरल हार्मोनिक गति क्या हैं, उनके अनुप्रयोग, समानताएं और अंत में उनके अंतर।
आवधिक गति
आवधिक गति को किसी भी गति के रूप में माना जा सकता है जो एक निश्चित समय अवधि में खुद को दोहराती है। सूर्य के चारों ओर चक्कर लगाने वाला ग्रह एक आवर्त गति है। पृथ्वी के चारों ओर परिक्रमा करने वाला एक उपग्रह एक आवधिक गति है, यहां तक कि एक बैलेंस बॉल सेट की गति भी एक आवधिक गति है।हमारे सामने आने वाली अधिकांश आवधिक गतियाँ वृत्ताकार या अर्धवृत्ताकार होती हैं। आवधिक गति की एक आवृत्ति होती है। आवृत्ति का अर्थ है कि घटना कैसे "अक्सर" होती है। सरलता के लिए, हम आवृत्ति को प्रति सेकंड घटनाओं के रूप में लेते हैं। आवधिक गति या तो एक समान या गैर-समान हो सकती है। एक समान आवधिक गति में एक समान कोणीय वेग हो सकता है। आयाम मॉडुलन जैसे कार्यों में दोहरी अवधि हो सकती है। वे अन्य आवधिक कार्यों में निहित आवधिक कार्य हैं। आवधिक गति की आवृत्ति का व्युत्क्रम एक अवधि के लिए समय देता है। सरल हार्मोनिक गति और नम हार्मोनिक गति भी आवधिक गति हैं।
सरल हार्मोनिक गति
सरल आवर्त गति को a=- (ω2) x का रूप लेने वाली गति के रूप में परिभाषित किया जाता है, जहां "a" त्वरण है और "x" है संतुलन बिंदु से विस्थापन। शब्द एक स्थिरांक है। एक साधारण हार्मोनिक गति के लिए एक पुनर्स्थापना बल की आवश्यकता होती है। बहाल करने वाला बल एक स्प्रिंग, गुरुत्वाकर्षण बल, चुंबकीय बल या एक विद्युत बल हो सकता है।एक साधारण हार्मोनिक दोलन किसी भी ऊर्जा का उत्सर्जन नहीं करेगा। प्रणाली की कुल यांत्रिक ऊर्जा संरक्षित है। यदि संरक्षण लागू नहीं होता है, तो सिस्टम एक नम हार्मोनिक सिस्टम होगा। सरल हार्मोनिक दोलनों के कई महत्वपूर्ण अनुप्रयोग हैं। एक पेंडुलम घड़ी उपलब्ध सर्वोत्तम सरल हार्मोनिक प्रणालियों में से एक है। यह दिखाया जा सकता है कि दोलन की अवधि पेंडुलम के द्रव्यमान पर निर्भर नहीं करती है। यदि बाहरी कारक जैसे वायु प्रतिरोध गति को प्रभावित करते हैं, तो यह अंततः भीग जाएगा और रुक जाएगा। एक वास्तविक जीवन की स्थिति हमेशा एक नम दोलन होती है। सरल हार्मोनिक दोलन के लिए स्प्रिंग मास सिस्टम भी एक अच्छा उदाहरण है। वसंत की लोच द्वारा निर्मित बल इस परिदृश्य में प्रत्यावर्तन बल के रूप में कार्य करता है। सरल आवर्त गति को एक नियत कोणीय वेग के साथ वृत्तीय गति के प्रक्षेपण के रूप में भी लिया जा सकता है। संतुलन बिंदु पर, सिस्टम की गतिज ऊर्जा अधिकतम हो जाती है, और मोड़ पर स्थितिज ऊर्जा अधिकतम हो जाती है और गतिज ऊर्जा शून्य हो जाती है।
पीरियोडिक मोशन और सिंपल हार्मोनिक मोशन में क्या अंतर है?
• सरल आवर्त गति आवर्त गति का एक विशेष मामला है।
• सरल हार्मोनिक गति के लिए पुनर्स्थापन बल की आवश्यकता होती है, लेकिन आवर्त गतियां हो सकती हैं, बल को बहाल किए बिना।
• एक साधारण हार्मोनिक गति अपनी कुल यांत्रिक ऊर्जा को संरक्षित करती है, लेकिन एक आवधिक प्रणाली को ऐसा करना जरूरी नहीं है।
