Harmonische trillingen - Fysica - Theorie - Toelatingsexamen arts en tandarts

Periodieke beweging

Als men een gewicht aan een veer in een rechte lijn naar boven en beneden laat schommelen, krijgt men periodieke beweging.
De tijd van één cyclus (bvb. van boven tot weer boven) noemt men de periode T, het aantal cyclussen per seconde de frequentie f = 1/T.
Het punt in het midden tussen de bovenste grens en de onderste grens noemt men de evenwichtsstand.

Harmonische trilling

Zo'n periodieke beweging in rechte lijn rond een evenwichtsstand noemt men een harmonische trilling.
De evenwichtsstand wordt met maximale snelheid bereikt, dan is er een vertraging, bij stilstand gaat het gewicht weer in de andere richting bewegen.
Als we de uitwijking uitzetten tegen de tijd, krijgen we een sinusfunctie:
q = wt
De uitwijking kan gezien worden als de y-uitwijking van een punt p dat met constante snelheid op een cirkel draait.

Bewegingsvergelijking

De bewegingsvergelijking is:
A is de amplitude (maximale uitwijking), F de beginfase (de “beginhoek van de draaibeweging”) en w = 2p/T de pulsatie.
Deze zuivere harmonische trilling, zonder wrijvingskracht, noemen we de vrije ongedempte harmonische trilling.
y = A . sin (wt + F)