Πότε θα είναι η κίνηση του απλού εκκρεμούς;
συνθήκες για shm:
1. Μικρές ταλαντώσεις πλάτους: Η γωνία μετατόπισης από τη θέση ισορροπίας πρέπει να είναι μικρή (συνήθως μικρότερη από 10 μοίρες). Αυτό εξασφαλίζει ότι η δύναμη αποκατάστασης είναι άμεσα ανάλογη με την εκτόπιση, μια βασική απαίτηση για το SHM.
2. Δεν υπάρχει αντίσταση αέρα ή τριβή: Οποιεσδήποτε εξωτερικές δυνάμεις, όπως η αντίσταση ή η τριβή του αέρα, θα μειώσουν τις ταλαντώσεις, καθιστώντας την κίνηση να αποκλίνει από το SHM.
Γιατί είναι κατά προσέγγιση shm;
* Η δύναμη αποκατάστασης δεν είναι απόλυτα γραμμική: Η δύναμη αποκατάστασης σε ένα εκκρεμές είναι ανάλογη προς το ημιτονοειδές της γωνίας μετατόπισης. Για μικρές γωνίες, αμαρτία (θ) ≈ θ, καθιστώντας τη δύναμη περίπου γραμμική. Ωστόσο, για μεγαλύτερες γωνίες, αυτή η προσέγγιση καταρρέει και η κίνηση γίνεται μη γραμμική.
* Η περίοδος ταλάντωσης εξαρτάται από το πλάτος: Στην αληθινή SHM, η περίοδος είναι ανεξάρτητη από το εύρος. Ωστόσο, για ένα εκκρεμές, η περίοδος αυξάνεται ελαφρώς καθώς αυξάνεται το εύρος.
Συνοπτικά:
Ενώ ένα απλό εκκρεμές συχνά διαμορφώνεται ως υποβάλλονται σε SHM, είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι πρόκειται για μια προσέγγιση που ισχύει μόνο για μικρές ταλαντώσεις και ελλείψει σημαντικής τριβής. Για μεγαλύτερα πλάτη, η κίνηση αποκλίνει από καθαρό SHM.
