🪢 Basit Harmonik Hareket Nedir?
Basit harmonik hareket (BHH), bir denge noktası etrafında salınan bir cismin hareketidir. Bu hareket, cisme etkiyen geri çağırıcı kuvvetin, cismin denge noktasından olan uzaklığıyla doğru orantılı olması durumunda ortaya çıkar. Yani, cisim denge noktasından ne kadar uzaklaşırsa, onu denge noktasına geri çekmeye çalışan kuvvet de o kadar artar.
🗝️ Temel Kavramlar
- 📍 Denge Noktası: Cismin üzerine etkiyen net kuvvetin sıfır olduğu noktadır.
- 💫 Geri Çağırıcı Kuvvet: Cismi denge noktasına doğru çeken kuvvettir.
- Amplitude (A): Cismin denge noktasından olan maksimum uzaklığıdır.
- Periyot (T): Bir tam salınım için geçen süredir.
- Frekans (f): Birim zamanda yapılan salınım sayısıdır (f = 1/T).
⏳ Yay Sarkacı
Yay sarkacı, bir yayın ucuna bağlı bir kütleden oluşur. Kütle denge noktasından çekilip bırakıldığında, basit harmonik hareket yapmaya başlar. Yayın uyguladığı geri çağırıcı kuvvet, Hooke Yasası ile belirlenir:
F = -kx
Burada:
- ➖ F: Geri çağırıcı kuvvet
- 📏 k: Yay sabiti (yayın sertliğini gösterir)
- 📏 x: Yayın denge konumundan olan uzaması veya sıkışması
Hesaplamalar
- ⏱️ Periyot (T): T = 2π√(m/k) (m: kütle, k: yay sabiti)
- 🔄 Frekans (f): f = 1/T = (1/2π)√(k/m)
🧍 Basit Sarkaç
Basit sarkaç, bir ipin ucuna bağlı bir kütleden oluşur. Kütle denge noktasından (dikey konum) hafifçe çekilip bırakıldığında, basit harmonik hareket yapmaya başlar. Bu durumda geri çağırıcı kuvvet, yerçekimi kuvvetinin bir bileşenidir.
Hesaplamalar
- ⏱️ Periyot (T): T = 2π√(L/g) (L: ipin uzunluğu, g: yerçekimi ivmesi)
- 🔄 Frekans (f): f = 1/T = (1/2π)√(g/L)
Önemli Notlar
- 📏 Küçük Açı Yaklaşımı: Basit sarkaç formülleri, salınım açısı küçük olduğunda geçerlidir (genellikle 15 dereceden küçük).
- 🌎 Yerçekimi İvmesi: Periyot, yerçekimi ivmesine bağlıdır. Bu nedenle, farklı gezegenlerde veya farklı yüksekliklerde periyot değişebilir.
