Dwie definicje ruchu harmonicznego prostego
Ruch można opisać metodami kinematycznymi lub dynamicznymi.
Podejście kinematyczne koncentruje się na wizualnej stronie ruchu – ważne są zmiany położenia ciała w czasie, natomiast zupełnie nie interesuje nas przyczyna tych zmian. Aby zdefiniować dowolny ruch kinematycznie wystarczy podać np. postać funkcyjną zależności położenia od czasu lub też narysować precyzyjny wykres położenia od czasu.
Z kolei w podejściu dynamicznym najważniejsze są przyczyny, które ruch wywołały – przeprowadzamy analizę działających na układ sił (zdefiniować ruch dynamicznie = zdefiniować wszystkie działające siły) i zapisujemy równanie ruchu, po którego rozwiązaniu mamy również dostęp do całej kinematyki badanego ruchu. Z tego względu to właśnie podejście dynamiczne jest pełniejsze i wartościowsze, choć w praktyce niejednokrotnie wystarcza nam wiedza na temat samej kinematyki ruchu.
Definicja dynamiczna:
Ruchem harmonicznym prostym nazywamy ruch wywołany siłą proporcjonalną do wychylenia ciała z położenia równowagi i przeciwnie do tego wychylenia skierowaną.
Definicja kinematyczna:
Ruchem harmonicznym prostym nazywamy ruch, w którym zależność wychylenia z położenia równowagi od czasu ma charakter sinusoidalny.
Spróbuj samodzielnie wykazać, zaniedbując opory ruchu, że drgania korka pływającego w wodzie są drganiami harmonicznymi prostymi. W tym celu oblicz siłę zawracającą korek do położenia równowagowego pojawiającą się, gdy wciśniemy go głębiej o dowolnie ustaloną wartość x.
Odszukaj drgania harmoniczne proste na rysunkach ABCD z paragrafu „Różne typy drgań i ich graficzne przedstawienie”.