什么是简谐震动

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-16
(1)定义或解释
①物体在受到大小跟位移成正比,而方向恒相反的合外力作用下的运动,叫做简谐振动。

②物体的运动参量,随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动。

(2)说明

①振动中最简单的就是简谐振动。因此,一开始采用(1)中①的讲法来定义简谐振动,是恰当的。在了解了作简谐振动物体的位移、速度、加速度等运动参量的变化规律以后,可以提出(1)中②的讲法,以丰富学生的认识。实际上,物体的运动参量随时间按正弦或余弦规律变化,是物体受到大小跟位移成正比,方向恒相反的合外力作用的必然结果。

②作简谐振动的物体,受到的合外力和位移成正比这一点,是比较容易理解的,但是对于方向恒相反这一点,初学者并不容易理解,错误地认为在物体由平衡位置向最大位移处运动的过程中,位移是指向最大位移处,这和所受的作用力反向;由最大位移处向平衡位置运动的过程中,位移是指向平衡位置,这和所受的作用力同向;这样似乎外力和位移的方向时而相反,时而相同了。造成这种看法主要是由于不理解简谐振动中,位移始终是指物体相对于平衡位置的位置变化,这就是说,物体对平衡位置的位移总是背向平衡位置。而回复力的方向总是指向平衡位置,所以二者方向恒相反。

③在教学中,我们还要强调,作简谐振动的物体除了受到大小跟位移成正比、方向恒相反的回复力作用外,不受其他不平衡力的作用,或者说物体所受的合外力大小和位移成正比,方向恒相反。对于既受大小跟位移成正比、方向恒相反的回复力作用,同时又受其他不平衡力作用(如阻力),物体所作振动就不是一种简谐振动。

④我们一般可以用四种方法去描述简谐振动。

a.动力学方法。即∑F=-kx,a=-kx/m 。

b.运动学方法。即x= Acos(ωt+φ),v= -Aωsin(ωt+φ),a=- Aω2cos(ωt+φ)。

c.振动图线法(略)。

d.矢量图示法,也就是参考圆法。这四种方法分别从不同的角度反映了简谐振动,在教学中不要混淆。

⑤作简谐振动的物体振幅不变,而且物体的位移、加速度最大时,速度为零;位移、加速度为零时,速度最大。这些事实说明了物体系的势能和动能之间不断地相互转换,而且物体系的总能量保持一定。因此,任何时刻物体系的总能量等于它的势能极大值,也等于动能极大值。即任何时刻的势能

谐振动

(1)定义或解释

①物体在受到大小跟位移成正比,而方向恒相反的合外力作用下的运动,叫做简谐振动。

②物体的运动参量,随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动。

(2)说明

①振动中最简单的就是简谐振动。因此,一开始采用(1)中①的讲法来定义简谐振动,是恰当的。在了解了作简谐振动物体的位移、速度、加速度等运动参量的变化规律以后,可以提出(1)中②的讲法,以丰富学生的认识。实际上,物体的运动参量随时间按正弦或余弦规律变化,是物体受到大小跟位移成正比,方向恒相反的合外力作用的必然结果。

②作简谐振动的物体,受到的合外力和位移成正比这一点,是比较容易理解的,但是对于方向恒相反这一点,初学者并不容易理解,错误地认为在物体由平衡位置向最大位移处运动的过程中,位移是指向最大位移处,这和所受的作用力反向;由最大位移处向平衡位置运动的过程中,位移是指向平衡位置,这和所受的作用力同向;这样似乎外力和位移的方向时而相反,时而相同了。造成这种看法主要是由于不理解简谐振动中,位移始终是指物体相对于平衡位置的位置变化,这就是说,物体对平衡位置的位移总是背向平衡位置。而回复力的方向总是指向平衡位置,所以二者方向恒相反。

③在教学中,我们还要强调,作简谐振动的物体除了受到大小跟位移成正比、方向恒相反的回复力作用外,不受其他不平衡力的作用,或者说物体所受的合外力大小和位移成正比,方向恒相反。对于既受大小跟位移成正比、方向恒相反的回复力作用,同时又受其他不平衡力作用(如阻力),物体所作振动就不是一种简谐振动。

④我们一般可以用四种方法去描述简谐振动。

a.动力学方法。即∑F=-kx,a=-kx/m 。

b.运动学方法。即x= Acos(ωt+φ),v= -Aωsin(ωt+φ),a=- Aω2cos(ωt+φ)。

c.振动图线法(略)。

d.矢量图示法,也就是参考圆法。这四种方法分别从不同的角度反映了简谐振动,在教学中不要混淆。

⑤作简谐振动的物体振幅不变,而且物体的位移、加速度最大时,速度为零;位移、加速度为零时,速度最大。这些事实说明了物体系的势能和动能之间不断地相互转换,而且物体系的总能量保持一定。因此,任何时刻物体系的总能量等于它的势能极大值,也等于动能极大值。即任何时刻的势能

如果你画一张图来记录你正在观察的振动物理量,用横轴表示时间,纵轴表示振动物理量的大小。如果发现得到的曲线是正弦曲线(可能在图中有所平移),该物理量的运动就叫做简谐振动。

zhangchao7473 回答的很好。佩服

简谐震动的初相位怎么求。~

简谐振动的初相位:当时间为0时的角度即可

高中物理第7章节的第1小节就讲到了
大概高二学吧


#鬱卖窦# 简谐振动为什么叫简谐振动,名称怎么得来的? -
(18068316005): 例如, 质点,可认为是物体的最简单的一种理想模型. 简谐振动,也可认为是振动种类中最简单、最和谐的一种理想模型. 有时,简谐振动也称为 谐振动.

#鬱卖窦# 简谐振动是如何定义的?
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(18068316005): 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.简谐振动是最简单最基本的振动,任何复杂的振动都可视为若干个简谐运动的合成.而振动和波动的基本规律又是声学、地震学、电工学、电子学、光学等的基础.

#鬱卖窦# 什么叫简谐振动
(18068316005): 回复力成正弦变化的振动、

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(18068316005):[答案] 关于简谐振动 简谐振动方程x=Acos(ωt+ψ) 简谐振动方程微分形式d2x/dt2+ω2x=0 振幅A,角频率ω,周期T=2π/ω,初相ψ,相位ωt+ψ,位移x 振动总能量E=m(ωA)2/2

#鬱卖窦# 什么是简谐振动响应
(18068316005): 振动的一种形式.一个作直线振动的质点,如果取其平衡位置为原点,取其运动轨道沿`x`轴,那么当质点离开平衡位置的位移`x`随时间`t`变化的规律,遵从余弦函数或正弦函数时:`x=Acos(2*π*t/T+φ)`,这一直线振动便是简谐振动.式中`A`表示质点离开平衡位置时`(x=0)`的最大位移绝对值,称“振辐”,`T`是简谐振动的周期,`(2*π*t/T+φ)`角称为简谐振动的周相角或位相. ①物体在受到大小跟位移成正比,而方向恒相反的合外力作用下的运动,叫做简谐振动. ②物体的运动参量,随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动.

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(18068316005):[答案] 简谐振动 (1)定义或解释 ①物体在受到大小跟位移成正比,而方向恒相反的合外力作用下的运动,叫做简谐振动. ②物体的运动参量,随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动. (2)说明 ①振动中最简单的就是简谐振动.因此,一开始采...

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(18068316005): 简谐运动既是最基本也是最简单的一种机械振动.当某物体进行简谐运动时,物体所... 继续向同样的方向移动.但因已越过弹簧振子系统的平衡位置,所以这时弹簧开始对...