高中物理

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2023-11-23 16:35| 来源: 网络整理| 查看: 265

原标题:高中物理 | 11.2简谐运动的描述详解

上节我们知道如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图象(x-t图象)是一条正弦曲线,这样的振动,叫做简谐运动。

简谐运动是机械振动中最简单、最基本的振动。弹簧振子的运动就是简谐运动。

物理量

振幅(A)

振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离,是表征振动强弱的物理量。

振幅和位移的区别

振幅等于最大位移的数值;

对于一个给定的振动,振子的位移是时刻变化的,但是振幅是不变的;

位移是矢量,振幅是标量。

全振动

一个完整的振动过程。

振子的运动过程就是这一次全振动的不断重复,振动物体连续两次以相同速度通过同一点所经历的过程。

周期(T)

振动物体完成一次全振动所需的时间称为周期,单位是秒(s)。

频率(f)

单位时间内完成全振动的次数称为频率,单位是赫兹(Hz),1Hz=1s-1

周期和频率都是描述振动快慢的物理量。周期越小,频率越大,表示振动得越快。

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周期和频率的关系是:

相位(φ)

相位是表示物体振动步调的物理量,用相位来描述简谐运动在一个全振动中各个时刻所处的不同状态。

(φ2-φ1)叫做相位差

两个具有相同频率的简谐运动的初相之差,

同相:相位差为0,一般的为△φ=2nπ(n=0 1 2 3...)

反相:相位差为π,一般的为φ=(2n+1)π(n=0 1 2 3...)

固有周期、固有频率

简谐运动的周期只由系统本身的特性决定,与振幅无关,因此T0叫系统的固有周期,f0叫固有频率。

弹簧振子的周期公式:

其中m是振动物体的质量,k为弹簧的劲度系数。

简谐运动的表达式

y=Asin(ωt+φ)

A是振幅,表示简谐运动的强弱。

ω是圆频率,表示简谐运动的快慢。

ωt+φ叫做简谐运动的相位,表示简谐运动所处的状态

简谐运动的质点在任意时刻t的位移是

1. 在简谐运动中,当位移为负值时,一下说法正确的是()

A 速度为正值,加速度为正值

B 速度为正值,加速度不一定为正值

C 速度为负值,加速度为正值

D 速度为正值,加速度不一定为正值

2. 在简谐运动中,振子每次经过同一位置时,下列各组中描述振动的物理量总是相同的是()

A 速度,加速度,动能

B 加速度,恢复力,位移

C 加速度,动能和位移

D 位移,动能和回复力

1. B

2. BCD

对简谐运动的的描述你还有什么问题

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