Basit Harmonik Hareketin Temelleri
Basit harmonik hareket yapan bir cisim, denge konumu etrafında düzenli olarak salınım yapar. Bu harekette cismin herhangi bir andaki konumu x = r·cosωt denklemiyle ifade edilir. Burada r genlik yani uzanımın en büyük değeridir.
Hareketi tanımlayan önemli kavramlardan biri periyot (T) olup, cismin aynı noktadan aynı yönde art arda iki geçişi arasında geçen zamandır. Diğer önemli kavram ise bir saniyedeki salınım sayısını belirten frekans (f) tır. Bu iki kavram arasında f = 1/T ilişkisi vardır.
Basit harmonik harekette cisim denge konumundan geçerken hızı maksimum değerdedir Vmax=ω⋅r. Buna karşılık, genlik noktalarında hız sıfırdır. Cismin hareketi boyunca maruz kaldığı kuvvet F = -kx veya F = mω²x şeklinde ifade edilir.
Önemli Not: Basit harmonik harekette cismin ivmesi konumla ters orantılıdır. Denge konumunda ivme sıfırken, genlik noktalarında ivme maksimum değerdedir amax=ω2r.
Yay sistemlerinde, yayın sertlik katsayısı (k) ve kütlenin (m) periyoda etkisi T = 2π√m/k formülüyle hesaplanır. Seri bağlı yaylarda eşdeğer yay sabiti 1/keş = 1/k₁ + 1/k₂ + ... formülüyle, paralel bağlı yaylarda ise keş = k₁ + k₂ + ... formülüyle hesaplanır.