Basit Harmonik Hareket Hakkında Bilgi - DERS KİTABI CEVAPLARI
Anasayfa Etiketsiz Basit Harmonik Hareket Hakkında Bilgi
Basit Harmonik Hareket Hakkında Bilgi
Basit harmonik hareket nedir? Basit harmonik hareketin günlük hayattaki yeri, özellikleri nelerdir? Basit harmonik hareket hakkında bilgi.
Basit Harmonik Hareket; fizikte, tam ortadaki denge konumunun her iki yanındaki en büyük salınım genliği birbirine eşit, tam salınımlardan her birinin süresi aynı, hareketi doğuran kuvvet ise her zaman denge konumuna yönelik ve denge konumuna uzaklığıyla doğru orantılı olacak biçimde, denge konumundan ileriye ve geriye doğru sürekli olarak yinelenen harekettir.
Enerji kaybının olmadığı varsayılırsa, birçok fiziksel sistemde basit harmonik hareket görülebilir. Bir yaya bağlı olarak titreşen bir kütle, salınan bir sarkaç, içinden alternatif akım geçen bir teldeki elektronlar, bir ses dalgasını taşıyan ortamın titreşen parçacıkları ve kararlı bir denge konumundan küçük sapmalar gösteren çeşitli düzenekler bu tür sistemlere birer örnektir.
Basit harmonik hareketle salınan bir sistemde, hareket enerjisi (kinetik enerji) ile depolanmış olan gizil enerji (potansiyel enerji) sürekli olarak birbirine dönüşür. Tavana tutturulmuş düşey bir yayın ucunda asılı olan bir kütlenin titreşimlerinde basit harmonik hareketin temel özellikleri kolayca gözlemlenebilir. Bu örnekte, kütle en aşağıdaki konumundayken yay en gergin durumundadır ve kütleyi belli bir kuvvetle yukarı doğru çeker; denge konumuna ulaşıldığında bu kuvvet sıfıra iner. Kütle en yukarıdaki konumundayken yay en sıkışmış durumundadır ve kütleyi aşağı doğru iter. Bu uç konumlarda en büyük değerine ulaşan kuvvetin yönü denge konumuna doğrudur. Genliğin (yer değiştirmenin) en büyük olduğu bu noktalarda hız en düşük değerinde olmakla birlikte, çok kısa sürede değişerek, önce hızla azalır, sonra yön değiştirir ve artmaya başlar. Hızın böylesine çabuk değişmesi ivmenin büyük olduğunu gösterir. Oysa denge konumu yakınlarında hız en büyük değerine ulaşır, ama büyüklüğü hemen hiç değişmez, yönü de aynı kalır, böylece denge konumunda ivme sıfıra düşer. Basit harmonik hareketi öbür hareketlerden ayıran en önemli özellik, ivmenin sürekli değişerek her zaman denge konumuna yönelmesi ve değerinin denge konumuna uzaklığıyla orantılı olmasıdır. Ayrıca, tam bir salınımın gerçekleşmesi için geçen süre hep aynıdır ve en büyük salınımın genliğinden bağımsızdır. Bu nedenle, basit harmonik hareket zamanın ölçülmesinde çok büyük önem taşır.
Bu harekete harmonik denmesinin nedeni, müzik aletlerinin bu tür titreşimler yayması, bu titreşimlerin de havada ses dalgalarını oluşturmasıdır. Gerçekten de müzik sesleri, bir müzik aletindeki titreşen parçaların üst üste binmiş basit harmonik hareket kümeleri halindeki salınımlarından doğan birçok basit harmonik dalganın birleşimidir. Bu harmonik dalgaların frekanstan (saniyedeki titreşim sayılan), en düşük temel frekansın tam katlarıdır. Nitekim, düzgün olarak yinelenen her hareket ve her dalga, ne kadar karmaşık olursa olsun, bir dizi basit harmonik hareketin toplamı olarak ele alınabilir. Bu özelliği ilk kez, 1822’de Fransız matematikçi Jean-Baptiste-Joseph Fourier açıklamıştır.