Mouvement circulaire uniforme (UCM):
* Un objet se déplaçant en cercle à une vitesse constante.
* La vitesse de l'objet change constamment de direction, même si sa vitesse est constante.
* Ce changement de vitesse entraîne une accélération vers le centre du cercle, appelé accélération centripète.
Motion harmonique simple (SHM):
* Un mouvement périodique où la force de restauration est directement proportionnelle au déplacement de l'équilibre et agit dans la direction opposée.
* Les exemples incluent une masse sur un ressort ou un pendule qui se balance avec de petites amplitudes.
* Caractérisé par un déplacement sinusoïdal, une vitesse et une accélération.
la connexion:
Imaginez un objet se déplaçant en cercle à vitesse uniforme. Maintenant, considérons la projection du mouvement de cet objet sur un diamètre du cercle. Cette projection oscillera d'avant en arrière le long du diamètre, présentant les caractéristiques suivantes:
* déplacement: La distance de la projection du centre du cercle varie sinusoïdalement avec le temps.
* Velocity: La vitesse de la projection est également sinusoïdale et est maximale au point d'équilibre (centre) et zéro aux extrêmes du mouvement.
* Accélération: L'accélération de la projection est également sinusoïdale et est directement proportionnelle au déplacement, mais toujours dirigée vers le point d'équilibre.
Points clés:
* shm est la projection de UCM sur un diamètre.
* La période de SHM est la même que la période de UCM.
* L'amplitude de SHM est égale au rayon du cercle dans UCM.
* La fréquence de SHM est égale à la fréquence de UCM.
Visualisation:
Pensez à une roue à vélo qui tourne. Un point sur le bord de la roue subit UCM. Si vous projetez ce point sur le sol, vous le verrez se déplacer d'avant en arrière avec SHM.
En résumé, SHM est un cas particulier d'UCM où le mouvement est projeté sur une seule dimension. Cette relation nous permet de comprendre SHM comme un type fondamental de mouvement oscillatoire et de l'analyser en utilisant les principes du mouvement circulaire.
