نوسان در مقابل ارتعاش
در دنیای فیزیک صدا و حرکت، اصطلاحات نوسان و ارتعاش جایگاه مهمی را اشغال می کنند. هر دو نوسان و ارتعاش در زندگی روزمره ما دیده می شوند و گاهی اوقات مفید و گاهی مضر هستند. نوسان یک جسم عموماً به صورت این طرف و آن طرف است اما ارتعاش می تواند در همه جهات باشد. نوسان فاصله مشخصی است که توسط حرکت در موقعیت تعادلی آن طی می شود، ارتعاش به تغییر فیزیکی ناشی از حرکت بدن اطلاق می شود. نوسان را می توان در چرخاندن ساعت آونگی و لرزش در کندن سیم گیتار مشاهده کرد.
نوسان چیست؟
نوسان حرکت جسم از محل استراحت خود به حداکثر فاصله ای است که از یک طرف می تواند طی کند تا حداکثر فاصله از طرف دیگر و بازگشت به محل استراحت خود. حداکثر فاصله ای که جسم در دو طرف محل استراحت خود طی می کند با محل استراحت خود برابر است و دامنه یا حداکثر جابجایی نامیده می شود. نقطه استراحت بدن به حالت تعادل آن معروف است. نوسان دارای یک دوره زمانی مشخص است که به این معنی است که بدن برای تکمیل یک نوسان به زمان معینی نیاز دارد و اگر نیروی بیرونی روی سیستم وارد نشود برای همه نوسانات ثابت می ماند. به عنوان حرکت دوره ای شناخته می شود و زمان صرف شده برای تکمیل یک نوسان فرکانس آن است.
ارتعاش چیست؟
ارتعاش جسم حرکت بدن در حدود موقعیت متوسط آن است و می تواند خطی، دایره ای، تناوبی یا غیر تناوبی باشد. هنگامی که یک نیروی خارجی به جسمی وارد می شود، اتم های آن از موقعیت متوسط خود جابه جا می شوند و به دلیل نیروی اتصالی که دارند، تمایل دارند به موقعیت متوسط خود برگردند و به دلیل تکانه ای که در طول حرکت به دست آورده اند، تمایل دارند از موقعیت متوسط خود عبور کنند. طرف مقابل و این پدیده تا جایی ادامه می یابد که اصطکاک تمام انرژی آنها را برای توقف تمام کند.این حرکت اتم ها باعث ارتعاش جسم می شود و هنگامی که اتم ها در موقعیت متوسط متوقف می شوند ارتعاش متوقف می شود. استفاده از ارتعاش در تمام سازهای موسیقی که با کندن تار نواخته می شوند استفاده می شود. بلندگوها به دلیل ارتعاش دیافراگم کار می کنند و در اثر لرزش طبل گوش صدا را می شنویم. لرزشی که باعث ایجاد صدا می شود می تواند برای ما بسیار مضر باشد. لرزش مکانیکی باعث سایش و پارگی سریع قطعات ماشین‌آلات می‌شود.
تفاوت بین نوسان و ارتعاش
• نوسان جابجایی قطعی یک جسم از نظر مسافت یا زمان است که به عنوان ارتعاش حرکتی است که در یک جسم در اثر نوسان ایجاد می شود.
• نوسان در سیستم های فیزیکی، بیولوژیکی و اغلب در جامعه ما اتفاق می افتد، اما ارتعاشات فقط با سیستم های مکانیکی مرتبط است.
• نوسان جسم در اثر اصطکاک انرژی را هدر می دهد که سرعت آن را کاهش می دهد و در نهایت حرکت را به پایان می رساند اما با اعمال نیروی خارجی می توان آن را به یک پیوسته تبدیل کرد. ارتعاشات پس از اتلاف تمام انرژی اتم ها به پایان می رسند.
• نوسان یک جسم برای مطالعه ماهیت حرکت و محاسبات سطوح مختلف انرژی در حین حرکت استفاده می شود، اما ارتعاش طیف وسیعی از کاربردها در صنعت دارد.
• نوسان در مورد یک جسم واحد است که به عنوان ارتعاش نتیجه نوسان جمعی اتم ها است.
