Harmonisk svängning; varför är kraften riktad mot jämviktsläget?

Pilarna som du har ritat stämmer för hastigheten, men inte för kraften. 

Dr. G skrev :

Pilarna som du har ritat stämmer för hastigheten, men inte för kraften. 

Varför stämmer inte pilarna för kraften också? Det borde ju finnas någon kraft som får hastigheten att riktas så som den gör på bilden.

Varför skulle pennan vända om kraften pekade i pilarnas riktning? 

Jämför med det linjära exemplet med en kloss som glider på ett bord. Med ditt resonemang säger du att det måste finnas en kraft som får klossen att fortsätta glida, eftersom den är på väg framåt. I själva verket finns det bara en bromsande kraft, alltså en kraft riktad mot rörelseriktningen, som får den att sänka sin hastighet framåt.

Ett annat exempel är en boll som har kastats uppåt. Den påverkas av en nedåtriktad kraft (efter att den lämnat handen), och går därför långsammare och långsammare. Den behöver inte någon kraft i rörelseriktningen för att ha den riktningen.

Du kan se på kurvan som bildas att pennan går långsammare och långsammare ju längre den rört sig från jämviktsläget, eftersom lutningen på kurvan blir mindre och mindre. Det är för att det finns en kraft som bromsar dess rörelse, precis som i de andra två exemplen.

Sen när den vänder så kommer den gå fortare och fortare, tills den kommer tillbaka till jämviktsläget, där den börjar bromsas igen.

Newtons andra: F = ma. Kan du med ord beskriva accelerationen för massan? Vilken håll är accelerationen riktad om ett förmåls hastighet bromsas in?

Tack så mycket för hjälpen! Nu förstår jag. :)