Drgania harmoniczne proste

   Wiemy już, że „bezwładne” ciało wychylone z położenia równowagi trwałej i puszczone swobodnie wykonuje dzięki sile zwrotnej drgania. Jeśli siła zwrotna F jest dodatkowo wprost proporcjonalna do wychylenia x

to wówczas drgania nazwiemy harmonicznymi, a drgające ciało oscylatorem harmonicznym. Jeśli harmonicznej sile zwrotnej \Large{F=-kx} nie towarzyszą żadne opory ruchu, będziemy mówić wówczas o drganiach harmonicznych prostych.

   Przykładem oscylatora harmonicznego jest chociażby niewielkich rozmiarów stalowa kulka zawieszona na sprężynce. Z jednym wszak zastrzeżeniem: startowe wychylenie nie może być zbyt duże. Co to znaczy „niezbyt duże”? Nie może dojść po prostu przy rozciąganiu sprężyny do przekroczenia tzw. granicy proporcjonalności, kiedy to odkształcenia przestają mieć charakter liniowy – w zasadzie im słabiej będziemy naciągać sprężynę tym lepiej.

   Warunek niezbyt dużych wychyleń będzie się powtarzał w zasadzie przy wszystkich typach oscylatorów pretendujących do miana harmonicznych. Dla dużych wychyleń siła zwrotna przestaje być na ogół liniowa.

Masz za sobą 100% lekcji
100%