Basit Harmonik Hareket Formülleri

20.01.2019 - 06:54

Basit harmonik hareket fiziğin en önemli konularından biridir. Mantığı anlaşıldığında çok basit bir şekilde çözülebiliyor olması ve neredeyse her sene üniversite sınavlarında bu konudan soru gelmesi bu konuya ağırlık vermek için yeterli bir nedendir. Konuyu çalışmak için konu anlatımı kısmından yararlanabilirsiniz. Ayrıca basit harmonik hareket konu özeti kısmından da konunun özetine ulaşabilirsiniz.

Basit harmonik hareket formüllerine geçmeden önce şunu da belirtelim ki bu konu ile çembersel hareket konusu birbirinin devamı şeklindedir. Çizgisel hız, açısal hız, periyot, frekans gibi kavramlar öğrenilirse her iki konu için de bu bilgilerden faydalanabiliriz. Bu nedenle basit harmonik hareket konusunun anlaşılması için düzgün çembersel hareketin de anlaşılması gerekir. Bu nedenle biraz da düzgün çembersel hareket formüllerini bilmemiz gereklidir.

basit harmonik hareket formülleri

Harmonik Hareket Kavram ve Formüller

Şimdi de önce basit şekilde kavramları, ardından da formülleri görelim.

  • Uzanım: Hareketin herhangi bir anındaki denge noktasına olan uzaklıktır. Uzanımı x ve y şeklinde iki bileşenle ifade ederiz.
  • Genlik: Maksimum uzanımdır. Denge noktasından en fazla genlik kadar uzaklaşılır. Cisim iki yönden genlik arası hareket eder.
  • Periyot: Harmonik hareket sırasında cismin bir noktadan geçmesiyle ikince kez geçmesi arasında geçen süreye denir. Denge noktasından iki geçiş arası da diyebiliriz. T ile gösterilir.
  • Frekans: Bir saniyedeki titreşim sayısıdır. Periyotun tersidir. Küçük f harfiyle gösterilir.
  • T.f = 1 eşitliği bulunur. Bu da f = 1 / T veya T = 1 / f demektir.
  • Çizgisel hız: Çembersel harekette hareketlinin birim zamanda aldığı yolu gösterir. V harfiyle sembolize edilir. Merkezden uzaklaştıkça çizgisel hız artar.
  • Açısal hız: Birim zamanda hareketli cismin taradığı açıyı gösterir. Açı her yerde aynı olduğu için merkezden uzaklaştıkça açısal hız değişmez. Çizgisel hız ω harfiyle gösterilir.
  • V = ω.r eşitliği bulunur. Ayrıca ω = 2πf ve sonuç olarak da V = 2πf.r eşitlikleri vardır.
  • Hareketlinin denge noktasından x mesafedeki hızı Vx = ω.√(r2 - x2) olarak bulunur. Hızın y bileşeni de,
  • Vy = ω.√(r2 - y2) olarak elde edilir. Bu durumda V'nin büyüklüğü de V2 = Vx2 + Vy2 olur.
  • Basit sarkaçta periyot: T = 2π√(L/g) şeklindedir. (Tolga olarak hatırlanabilir.) Detay için basit sarkaç formülleri yazısına bakınız.
  • Yay sarkacında periyot: T = 2π√(m/k) şeklindedir. Burada k yay sabitidir.
  • Max hız formülü: V = ω.r şeklinde ifade edilebilir. Denge noktasında hız maks ivme ise 0 olur. Genlik noktasında (sınır noktası) hız 0 olur fakat ivme maksimum olur.

Basit Harmonik Hareket ve Günlük Hayattan Örnekler

Basit harmonik hareketle iglili bilmemiz gereken en önemli formülleri öğrendik. Şimdi de günlük hayatta basit harmonik hareket nerelerde görülür bunu öğrenelim. Basit sarkaç deneyi yaparsanız harmonik hareketin nasıl özelliklere sahip olduğunu da gözlemlersiniz.

Üniversite sınavlarında çıkan sorular direk rakamda çok konuyu bilmeye yönelik olmaktadır. Bu nedenle hareketin özelliklerini bilmek en az formülleri bilmek kadar önemlidir. Günlük hayattaki basit harmonik hareket örnekleri şöyle sıralanabilir:

  • Salıncakta sallanan çocuk
  • İple bağlı sarkaçla hareket
  • Yaya bağlı cismin ileri geri hareketi
  • Tramplende zıplayan çocuk
  • Moleküllerin titreşim hareketi yapması

Aslına bakarsanız düşey doğrultuda çembersel hareket yapan bir cismin gölgesi harmonik hareketi anlamak için en iyi örnek olabilir.


Etiketler:
  • fizik    
  • Yorumlar
    Yorum Yap