Différence entre le mouvement harmonique simple et le mouvement périodique

Différence principale - Mouvement harmonique simple par rapport au mouvement périodique

Le mouvement harmonique simple est un sujet important dans l'étude de la mécanique. le différence principale entre le mouvement harmonique simple et le mouvement périodique est que mouvement périodique fait référence à tout type de mouvement répété tandis que mouvement harmonique simple (SHM) fait référence à un type spécifique de mouvement périodique où la la force de rappel est proportionnelle au déplacement.

Quel est le mouvement harmonique simple

Tout type de mouvement répété nécessite une force. En effet, tout type de mouvement répété implique un changement de direction. Pour changer la direction d'un objet, une force est requise. Le mouvement harmonique simple fait référence à des types de mouvements répétés où le force de rappel qui maintient les objets en mouvement de manière répétitive est proportionnelle au déplacement de l'objet.

Si une masse est suspendue à un ressort et tirée légèrement vers le bas, la masse commencera à monter et descendre périodiquement. Dans ce cas, le mouvement est un type de mouvement harmonique simple. Cela signifie que pendant le mouvement, le déplacement de la masse () est proportionnelle à la force de rappel :

Le signe négatif indique ici que la force de rappel est toujours dans une direction opposée à la direction de déplacement. En d'autres termes, la force de rappel essaie toujours de tirer la masse vers la position d'équilibre. En introduisant une constante , Écrivez la relation ci-dessus sous forme d'équation:

le période mouvement harmonique simple (combien de temps il faut à la masse pour terminer un cycle complet de mouvement, donnée par ) peut être montré comme étant:

où  fait référence à la masse de l'objet.

Un simple pendule oscillant d'un petit angle correspond également à un simple mouvement harmonique. Si le pendule a une longueur , la période de son mouvement harmonique simple est donnée par:

où  est l'accélération due à la gravité.

Un pendule dans une horloge de grand-père subit un mouvement harmonique simple.

Quel est le mouvement périodique

La motion périodique fait référence à tout type de mouvement répété. En ce sens, le simple mouvement harmonique est également un cas particulier de mouvement périodique. C'est-à-dire que tout mouvement harmonique simple (SHM) est périodique. Parce que s'il n'y a pas de force agissant contre le SHM, celui-ci ne subira pas d'amortissement (le mouvement d'amortissement n'est pas SHM). Donc, c'est un mouvement répété ou périodique. Mais l'inverse de ce n'est pas toujours vrai. Ainsi, il peut y avoir des mouvements périodiques qui ne sont pas de simples harmoniques (le mouvement circulaire est périodique mais pas de simple harmonique). Par exemple, le mouvement d'un objet dans un cercle à vitesse constante est un mouvement périodique mais pas un simple mouvement harmonique. Cependant, si vous regardez le projection d'une particule en mouvement circulaire uniforme sur le diamètre de la trajectoire circulaire, le mouvement de cette projection peut être décrit comme un simple mouvement harmonique.

Différence entre le mouvement harmonique simple et le mouvement périodique

Mouvement périodique fait référence à tout type de mouvement répété. 

Mouvement harmonique simple fait référence aux types de mouvement périodique où il existe une force de rappel proportionnelle au déplacement.

Courtoisie d'image:

“Working Grandfather Clock” de Emily McCracken (Travail personnel) [CC BY-SA 2.0], via flickr