सरल आवर्त गति का परिचय
सरल आवर्त गति का परिचय
परिभाषा और अवधारणा
- सरल आवर्त गति (SHM) एक आवर्त गति है जहाँ पुनर्प्राप्त बल संतुलन स्थान से अस्थिरता के आधार पर लंबाई के समानुपाती होता है।
- बल हमेशा संतुलन स्थान की ओर दिशा में होता है।
सरल आवर्त गति के गुण
- अवधि (
T) : एक आवर्तन पूरा करने में लगने वाला समय। - आवृत्ति (
f) : प्रति सेकंड की आवर्तनों की संख्या। - आवृत्ति (
A) : संतुलन स्थान से अधिकतम अस्थिरता। - कोणीय आवृत्ति (
ω) : आवर्ती गति की चरण को प्रति सेकंड रेडियन में मापने वाली दर, जो कोणीय आवृत्ति के रूप में जाना जाता है। - चरण (
φ) : आवर्तन के एक चक्र के संदर्भ में एक बिंदु की स्थिति एक संदर्भ बिंदु के सापेक्ष, जो अक्सर रेडियन या डिग्री में मापा जाता है।
सरल आवर्त गति के समीकरण
- अस्थिरता:
x(t) = Acosωt + φ - वेग:
v(t) = -Aωsinωt - त्वरण:
a(t) = -Aω²cosωt
आलेखीय प्रतिनिधित्व
एक आवर्ती गति करने वाली किसी कण के लिए (x(t), v(t), a(t)) के आलेख के साथ समय (t) के आलेख।
सरल आवर्त गति में ऊर्जा
- क्षय ऊर्जा:
PE = ½kA²cos²ωt - गतिज ऊर्जा:
KE = ½kA²sin²ωt - कुल ऊर्जा:
TE = ½kA²
समान गोलाकार गति के साथ संबंध
- सरल आवर्त गति को गोलाकार के एक व्यास पर समान गोलाकार गति के प्रक्षेपण के रूप में देखा जा सकता है।
- गोलाकार की त्रिज्या सरल आवर्त गति की आवृत्ति के बराबर होती है।
अनुप्रयोग
- स्प्रिंग्स
- धातुकर्म
- आवर्ती प्रणालियाँ
समस्या समाधान तकनीकें
- प्रश्न को समझें और प्रासंगिक अवधारणाओं की पहचान करें।
- समस्या को हल करने के लिए उचित समीकरण(ओं) का चयन करें।
- दिए गए मानों को समीकरण(ओं) में प्रतिस्थापित करें।
- अज्ञात चर के लिए हल करें।
संदर्भ:
- NCERT भौतिकी क्लास 11, अध्याय 15।
- NCERT भौतिकी क्लास 12, अध्याय 1, 2।