מתנד הרמוני – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
תגיות: עריכה ממכשיר נייד עריכה מיישום נייד עריכה מאפליקציית אנדרואיד
שורה 26:
ה'''פאזה''' שתסומן באות <math> \phi</math>, תימצא גם היא מתנאי ההתחלה. גודל זה מאפיין את ההזזה של פונקציית הקוסינוס. מבחינה פיזיקלית, הפאזה תופיע, אם מדידת הזמן החלה לא בדיוק ברגע בו שוחררה המסה ממנוחה.
 
כעת נבחן מקרה פשוט יותר של המתנד, בו אין פאזה. במקרה כזה, העתק המסה נתון על ידי המשוואה <math> x(t)=A \cos (\omega_0 t)</math>. היות שהפונקציה המתארת את העתק המסה היא פונקציה טריגונומטרית כלשהיתכלשהי, ניתן להסיק כי התנועה מחזורית. אם כך, קיים זמן <math> T</math> מינימלי, שדרוש כדי שהמערכת תשלים מחזור אחד (תבצע תנועה אחת שלמה) ותחזור לאותה הנקודה ממנה התחילה. המחזור של פונקציית הקוסינוס הוא <math> 2 \pi</math>, ולכן נדרוש שכאשר נציב את <math> T</math> לתוך הפונקציה, הארגומנט של הפונקציה, יהיה שווה ל<math> 2 \pi</math>. כלומר, נדרוש שיתקיים <math> 2 \pi = \omega_0 T</math>.[[קובץ:Xva.png|שמאל|ממוזער|300px|[[העתק (פיזיקה)|העתק]], [[מהירות]] ו[[תאוצה]] בתנועה הרמונית פשוטה. בדוגמה זו <math>\ \phi </math> (המופע) היא אפס. אנו רואים, למשל, כי לאחר רבע זמן מחזור ההעתק הוא מקסימלי וחיובי, התאוצה מקסימלית ושלילית, והמהירות מתאפסת. לאחר חצי זמן מחזור ההעתק והתאוצה מתאפסים, והמהירות מקסימלית ושלילית.]]מכאן נקבל את הזמן המינימלי הדרוש למערכת כדי לבצע תנועה אחת שלמה ולחזור לנקודה ממנה החלה התנועה, ומעתה הוא יקרא בשם '''זמן מחזור''': <math> T= \frac{ 2 \pi}{\omega_0}</math>.
 
וכן, ה'''תדירות''' של המערכת, לפי הגדרתה <math> f=\frac{1}{T}</math> תוצג כ<math> f=\frac{\omega_0}{2 \pi}</math>. בגלל הקשר המיוחד בין התדירות לגודל <math> \omega_0</math>, הוא יקרא מעתה והלאה בשם '''תדירות זוויתית'''. התדירות הזוויתית, וכך גם התדירות נקבעות אך ורק על ידי מאפייני המערכת, ואינם תלויות בזמן או בגדלים משתנים אחרים).