Lihtharmooniline võnkumine
From Wikipedia, the free encyclopedia
Lihtharmooniline võnkumine (inglise keeles simple harmonic motion) on füüsikas süsteemi perioodiline võnkumine või võnkumine, kus ainus mõjuv taastav jõud on võrdeline siirdega tasakaaluasendist. Taastav jõud on jõud, mis mõjub vastassuunaliselt siirde suunaga. Süsteemi, mille liikumist saab kirjeldada lihtharmoonilise võnkumisena, on nimetatud ka sumbuvuseta vabavõnkumiseks ja lihtharmooniliseks ostsillaatoriks (ingl simple harmonic oscillator).
Lihtharmooniline võnkumine võib olla matemaatiliseks mudeliks mitmesuguste võnkumiste kirjeldamisel. Lihtharmoonilise võnkumise klassikaliseks näiteks peetakse vedru küljes oleva massi liikumist (juhul kui vedru poolt tekitatava taastava jõu suurus allub Hooke'i seadusele ja sumbuvust ei arvestata). Teine tuntud näide lihtharmoonilise võnkumise kohta on matemaatilise pendli võnkumine, kui sumbuvust ei arvestata.
Lihtharmooniline võnkumine toimub ajas sinusoidaalse seaduspära järgi, seega siinus- või koosinusfunktsiooni kohaselt. Niisuguse võnkeliikumise koordinaat sõltub ajast vastavalt valemile
- .
Siin on võnkeamplituud, on ringsagedus ja võnkumise algfaas; asemel kasutatakse sageli ka sagedust , kusjuures . Võnkumise periood on .
Sinusoidaalse võnkumise funktsioonidega kirjeldatakse ka võnkumise levimisprotsessi ruumis, s.t laineid.