Quelle sera la différence de phase entre l'accélération et la vitesse pendant SHM. Qu'est-ce qu'un exemple approprié?


Réponse 1:

Pensez à une fille sur une balançoire.

Elle part de la position zéro, juste en dessous du pivot. Grâce aux mouvements de ses jambes, elle commence à faire bouger le swing d'avant en arrière (presque SHM d'ailleurs). Nous appellerons une position en avant par rapport à zéro est positive, en arrière est négative. Maintenant, ignorons ses jambes et concentrons-nous sur elle et la balançoire en tant qu'unité.

Son mouvement pour un cycle passe de la position zéro (bas de la balançoire, zéro radian dans le cycle, également zéro degré) à la position la plus élevée vers l'avant (+ pi / 2 radians, ou +90 degrés dans le cycle), de retour à la position zéro (+ radians pi, ou +180 degrés dans le cycle), à ​​la position la plus élevée vers l'arrière (+ 3pi / 2 radians, ou +270 degrés dans le cycle), enfin de retour à la position de départ (2pi radians, ou +360 degrés).

En se balançant, sa position positive (ou déplacement) la plus importante est lorsqu'elle est en haut vers l'avant (+90 degrés). Mais sa plus grande vitesse vers l'avant est lorsqu'elle effectue un zoom sur le point bas de la balançoire (0 degré). Par conséquent, le pic du graphique de vitesse est inférieur de 90 degrés au pic du graphique de position.

Et enfin, sa plus grande accélération vers l'avant est quand elle vient d'atteindre le sommet arrière (elle vient de s'arrêter un instant au sommet, et tombe essentiellement vers le bas et vers l'avant en raison de la gravité et de la chaîne du swing). Par conséquent, le pic du graphique d'accélération est en retard de 90 degrés sur le pic du graphique de vitesse. (Ou de manière équivalente, l'accélération est en retard de 180 degrés.)