Kami mencari pelbagai jenis gerakan yang dipamerkan oleh badan yang berlainan dalam kehidupan seharian kita. Dalam fizik, gerakan penerjemah adalah jenis gerakan di mana tubuh bergerak dari satu tempat ke tempat lain yang berkaitan dengan masa. Mengambil penerbangan, sebagai contoh, atau kereta bergerak atau bola bergerak - semuanya adalah contoh gerakan penerjemah. Kemudian kita mempunyai gerakan berayun, di mana tubuh mengulangi pergerakan yang sama berulang kali. Contoh-contoh pergerakan berayun termasuk jam, garpu penalaan, gerakan ayunan, dan lain-lain. Oscillations and waves ditenun menjadi pelbagai fenomena yang kita alami setiap hari.
Angin atau getaran bebas jika, selepas pengujaan awal, sistem berayun tertakluk kepada kekuatan dalamannya sendiri tetapi tidak ada daya luar. Sebaliknya, jika daya luaran terus mengekalkan ayunan sistem, getaran dikatakan dipaksa. Pasukan luar di sini dipanggil kuasa pendorong. Oleh itu, sebuah badan menjalankan getaran bebas apabila ia berayun tanpa pengaruh kuasa luaran manakala apabila sistem berayun secara bebas tertakluk kepada daya luaran, dengan itu menjejaskan ayunannya, ia mula menghasilkan getaran terpaksa (atau ayunan). Mari kita perhatikan beberapa perbezaan utama antara ayunan yang bebas dan terpaksa.
Mari kita ambil contoh garpu penalaan. Apabila anda melanda garpu penalaan, ia mula bergetar untuk beberapa waktu pada frekuensi yang ditetapkan. Ini bermakna ia adalah dalam ayunan percuma kerana ia bergetar pada frekuensi semulajadi dan garpu penalaan di sini bertindak sebagai pengayun bebas. Jadi, jika pengayun ditetapkan untuk bergetar pada kekerapan semulajadi tanpa daya luaran yang bertindak di atasnya, maka ia digambarkan sebagai pengayun percuma. Getaran adalah percuma sekiranya, selepas pengujaan awal, sistem mengalihkan subjek kepada daya dalamannya sendiri tanpa sebarang daya luaran yang digunakan untuknya. Subjek kemudian dikatakan berada dalam ayunan percuma. Tanpa sebarang kuasa luaran, pengayun bebas dikatakan mempunyai amplitud dan tempoh yang berterusan. Sebaik-baiknya, pengayun percuma tidak mengalami redaman kecuali rintangan dikenakan pada ayunan percuma.
Ambil contoh ayunan. Apabila anda menolak ayunan hanya sekali, ia berfungsi sebagai pengayun bebas yang berayun dengan kekerapan semulajadi tanpa sebarang campur tangan dari sebarang kuasa luaran. Tetapi ia akhirnya akan berhenti berayun. Tetapi jika anda menolak ayunan setiap kali ia mula melambatkan atau mencapai titik tertentu, ia bertindak sebagai pengayun terpaksa dan akan terus berayun kerana ia dikenakan daya luar. Oleh itu, subjek menghasilkan tenaga luar dan berayun dengan amplitud yang berterusan dan dengan kekerapan daya. Ayunannya kemudian dipanggil ayunan paksa. Dalam istilah teknikal, ayunan terpaksa boleh ditakrifkan sebagai ayunan di mana badan berayun dengan frekuensi selain frekuensi semula jadi di bawah pengaruh daya berkala luaran.
- Ayunan bebas adalah ayunan yang dilaksanakan oleh subjek tanpa bertindak oleh tenaga luaran. Ia berlaku disebabkan oleh daya elastik dan inersia sistem. Tanpa sebarang kuasa luaran, pengayun bebas dikatakan mempunyai amplitud dan tempoh yang berterusan. Sebaliknya, ayunan terpaksa boleh ditakrifkan sebagai ayunan di mana badan berayun dengan frekuensi selain frekuensi semulajadi di bawah pengaruh daya berkala luaran. Pasukan luar di sini dipanggil kuasa pendorong.
- Mari kita ambil contoh ayunan taman permainan. Apabila anda menolak ayunan hanya sekali, ia berayun dengan kekerapan semulajadi tanpa sebarang gangguan daripada sebarang kuasa luaran, jadi ia berfungsi sebagai pengayun bebas. Tetapi jika anda menolak ayunan setiap kali ia mula melambatkan atau mencapai titik tertentu, ia akan terus berayun kerana ia kini tertakluk kepada kuasa luaran, jadi ia berfungsi sebagai pengayun paksa. Contoh lain dari ayunan percuma termasuk garpu penalaan, pendulum, dan lain-lain.
Ringkasnya, ayunan percuma ialah ayunan di mana sebuah badan atau sistem berosilasi dengan kekerapan semulajadinya tanpa bertindak oleh tenaga luaran. Sebaliknya, ayunan paksa adalah ayunan di mana badan berayun dengan kekerapan selain daripada kekerapan semula jadi di bawah pengaruh daya berkala luaran. Ayunan bebas berkurang secara beransur-ansur kerana daya tahan yang dipanggil daya redaman manakala oscillations terpaksa berterusan selagi badan itu bertindak oleh daya luaran.