Perbezaan antara ayunan bebas dan paksa

Kami menjumpai pelbagai jenis gerakan yang dipamerkan oleh badan yang berbeza dalam kehidupan seharian kita. Dalam fizik, gerakan penterjemah adalah jenis gerakan di mana badan bergerak dari satu tempat ke tempat lain berkenaan dengan masa. Ambil penerbangan, contohnya, atau kereta api bergerak atau bola bergerak - ini adalah semua contoh gerakan penterjemah. Kemudian kita mempunyai gerakan berayun, di mana badan mengulangi pergerakan yang sama berulang kali. Contoh gerakan berayun termasuk jam, garpu penalaan, gerakan ayunan, dan lain -lain. Ayunan dan gelombang ditenun menjadi pelbagai fenomena yang kita alami setiap hari.

Ayunan atau getaran adalah percuma jika, selepas pengujaan awal, sistem berayun tertakluk kepada daya dalamannya sendiri tetapi tidak ada daya luaran. Sebaliknya, jika daya luaran terus mengekalkan ayunan sistem, getaran dikatakan dipaksa. Daya luaran di sini dipanggil daya penggerak. Oleh itu, badan melaksanakan getaran percuma apabila ia berayun tanpa pengaruh daya luaran sedangkan apabila sistem berayun bebas tertakluk kepada daya luaran, sehingga mempengaruhi ayunannya, ia mula menghasilkan getaran paksa (atau ayunan). Mari kita lihat beberapa perbezaan utama antara ayunan bebas dan paksa.

Apa itu ayunan percuma?

Mari ambil contoh garpu penalaan. Apabila anda melanda garpu penalaan, ia mula bergetar untuk beberapa waktu pada frekuensi yang ditetapkan. Ini bermakna ia adalah dalam ayunan percuma kerana ia bergetar pada kekerapan semula jadi dan garpu penalaan di sini bertindak sebagai pengayun percuma. Jadi, jika pengayun ditetapkan untuk bergetar pada kekerapan semulajadi tanpa daya luaran yang bertindak di atasnya, maka ia digambarkan sebagai pengayun percuma. Getaran adalah percuma jika, selepas pengujaan awal, sistem berayun subjek kepada daya dalamannya sendiri tanpa sebarang daya luaran yang digunakan untuknya. Subjek kemudian dikatakan berada dalam ayunan percuma. Tanpa sebarang daya luaran, pengayun percuma dikatakan mempunyai amplitud dan tempoh yang berterusan. Sebaik -baiknya, pengayun percuma tidak mengalami redaman kecuali rintangan digunakan untuk ayunan percuma.

Apa yang dipaksa ayunan?

Ambil contoh ayunan. Apabila anda menolak ayunan sekali sahaja, ia bertindak sebagai pengayun percuma yang berayun dengan kekerapan semula jadi tanpa sebarang gangguan dari sebarang daya luaran. Tetapi akhirnya akan berhenti berayun. Tetapi jika anda menolak ayunan setiap kali ia mula melambatkan atau mencapai titik tertentu, ia bertindak sebagai pengayun paksa dan akan terus berayun kerana ia tertakluk kepada daya luaran. Oleh itu, subjek menghasilkan daya luaran dan berayun dengan amplitud malar dan dengan kekerapan daya. Ayunannya kemudian dipanggil ayunan paksa. Dalam istilah teknikal, ayunan paksa boleh ditakrifkan sebagai ayunan di mana badan berayun dengan kekerapan selain kekerapan semula jadi di bawah pengaruh daya berkala luaran.

Perbezaan antara ayunan bebas dan paksa

Definisi percuma vs. Ayunan paksa

- Ayunan percuma adalah ayunan dilaksanakan oleh subjek tanpa dilaksanakan oleh daya luaran. Ia berlaku kerana daya elastik dan inersia sistem. Tanpa sebarang daya luaran, pengayun percuma dikatakan mempunyai amplitud dan tempoh yang berterusan. Sebaliknya, ayunan paksa boleh ditakrifkan sebagai ayunan di mana badan berayun dengan kekerapan selain kekerapan semula jadi di bawah pengaruh daya berkala luaran. Daya luaran di sini dipanggil daya penggerak.

Contoh vs percuma. Ayunan paksa

- Mari ambil contoh swing taman permainan. Apabila anda menolak ayunan sekali sahaja, ia berayun pada kekerapan semula jadi tanpa sebarang gangguan dari mana -mana daya luaran, jadi ia bertindak sebagai pengayun percuma. Tetapi jika anda menolak ayunan setiap kali ia mula melambatkan atau mencapai titik tertentu, ia akan terus berayun kerana ia kini tertakluk kepada daya luaran, jadi ia bertindak sebagai pengayun paksa. Contoh lain ayunan percuma termasuk garpu penalaan, pendulum, dll.

Percuma vs. Ayunan paksa: carta perbandingan

Ringkasan percuma vs. Ayunan paksa

Ringkas. Sebaliknya, ayunan paksa adalah ayunan di mana badan berayun dengan kekerapan selain kekerapan semula jadi di bawah pengaruh daya berkala luaran. Ayunan percuma berkurang secara beransur -ansur disebabkan oleh daya tahan yang disebut daya redaman manakala ayunan paksa berterusan selagi badan dilakukan oleh daya luaran.