证明一物体的运动为简谐运动 如何证明一个运动是简谐运动

www.zhiqu.org     时间: 2024-05-20
证:选平衡点及建立坐标:取自由浮于水面的位置为O点,向下为y轴正方向. 设浸入水中深度为b,平衡时:
mg=ρgsb
当物体有向下的位移y时
回复力f=-ρgs(b+y)-mg
所以f=-ρgy即回复力与离开平衡位置的位移y成正比,方向相反,是简谐振动

怎样证明简谐运动~

1、根据定义证明:
简谐运动是最基本也最简单的机械振动。当某物体进行简谐运动时,物体所受的力跟位移成正比,并且总是指向平衡位置。
它是一种由自身系统性质决定的周期性运动。(如单摆运动和弹簧振子运动)实际上简谐振动就是正弦振动。故此在无线电学中简谐信号实际上就是正弦信号。
2、也可以用简谐运动的一些条件来证明:
物体受力与位移之间的关系满足: F = - kx则为简谐运动。
在t时刻,简谐运动的位移x=Rcos(ωt+φ),简谐运动的速度v=-ωRsin(ωt+φ),简谐运动的加速度a=-(ω^2)Rcos(ωt+φ),这三条中满足任意一条都可以说明物体在做简谐运动。

扩展资料:
运动方程推导:
一个做匀速圆周运动的物体在一条直径上的投影所做的运动即为简谐运动:
若:
将R记为匀速圆周运动的半径,即:简谐运动的振幅。
将ω记为匀速圆周运动的角速度,即:简谐运动的圆频率。

将φ记为 t=0 时匀速圆周运动的物体偏离该直径的角度(逆时针为正方向),即:简谐运动的初相位。
则,在t时刻:
简谐运动的位移x=Rcos(ωt+φ)。
简谐运动的速度v=-ωRsin(ωt+φ)。
简谐运动的加速度a=-ω2Rcos(ωt+φ),上述三式即为简谐运动的方程。
参考资料来源:百度百科- 简谐运动

如果物体满足以下条件:
1、受到回复力的作用
2、力跟物体偏离平衡位置的位移大小成正比
3、力的方向总是指向平衡位置
则此时物体的运动就是简谐运动


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