Konu Özeti
Basit Harmonik Hareket (BHH) lineer geri dönüş kuvveti altında titreşen sistemlerin periyodik hareketidir. Yay ve sarkaç iki temel örnektir.
Yay için periyot: T = 2π√(m/k)
- m: kütlesi, k: yay sabiti.
- Örnek: kütlesi 2 kg, k = 50 N/m olan bir yayın periyodu T = 2π√(2/50) ≈ 0.89 s.
Sarkaç için periyot: T = 2π√(L/g)
- L: asma uzunluğu, g: yerçekimi ivmesi.
- Örnek: L = 1 m olarak T = 2π√(1/9.8) ≈ 2.01 s.
Maksimum hız ve ivme:
- Hareketin denklemi: x = A·cos(ωt + φ) (ω = 2π/T)
- Maksimum hız: vmax = Aω
- Maksimum ivme: amax = Aω² = A(2π/T)²
BHH'de enerji korunur: potansiyel enerji (U = ½kx²) ile kinetik enerji (K = ½mv²) arasında dönüşüm gerçekleşir. Düzlemde sürtünme yoksa toplam enerji E = U + K = ½kA² sabittir.
Sınav taktiği: Orantı kurma. ÖSYM yay sabiti iki katına çıkarıldığında periyot sorusu sorar; T = 2π√(m/k)’dan k' = 2k ⇒ T' = 2π√(m/2k) = T/√2. Benzer şekilde sarkaç kütlesi değişince (T = 2π√(L/g) kütleye bağlı değil) “periyot değişir mi?” sorusunun yanıtı “hayır” olur. Bu basit orantı kurallarıyla hızlıca doğru seçeneği bulabilirsin.