什么是簡諧振動描述簡諧振動的三個特征量是什么 簡諧振動的三個基本特征量


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1、簡諧振動(1)定義或解釋①物體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運動,叫做簡諧振動 。
2、②物體的運動參量,隨時間按正弦或余弦規律變化的振動,叫做簡諧振動 。
3、(2)說明①振動中最簡單的就是簡諧振動 。
4、因此,一開始采用(1)中①的講法來定義簡諧振動 , 是恰當的 。
5、在了解了作簡諧振動物體的位移、速度、加速度等運動參量的變化規律以后,可以提出(1)中②的講法,以豐富學生的認識 。
6、實際上 , 物體的運動參量隨時間按正弦或余弦規律變化,是物體受到大小跟位移成正比,方向恒相反的合外力作用的必然結果 。
7、②作簡諧振動的物體,受到的合外力和位移成正比這一點,是比較容易理解的,但是對于方向恒相反這一點,初學者并不容易理解,錯誤地認為在物體由平衡位置向最大位移處運動的過程中,位移是指向最大位移處,這和所受的作用力反向;由最大位移處向平衡位置運動的過程中,位移是指向平衡位置,這和所受的作用力同向;這樣似乎外力和位移的方向時而相反,時而相同了 。
8、造成這種看法主要是由于不理解簡諧振動中,位移始終是指物體相對于平衡位置的位置變化,這就是說,物體對平衡位置的位移總是背向平衡位置 。
9、而回復力的方向總是指向平衡位置,所以二者方向恒相反 。
10、③在教學中,我們還要強調,作簡諧振動的物體除了受到大小跟位移成正比、方向恒相反的回復力作用外,不受其他不平衡力的作用,或者說物體所受的合外力大小和位移成正比 , 方向恒相反 。
11、對于既受大小跟位移成正比、方向恒相反的回復力作用,同時又受其他不平衡力作用(如阻力),物體所作振動就不是一種簡諧振動 。
12、④我們一般可以用四種方法去描述簡諧振動 。
13、a.動力學方法 。
14、即∑F=-kx,a=-kx/m。
15、b.運動學方法 。
16、即x= Acos(ωt+φ),v= -Aωsin(ωt+φ),a=- Aω2cos(ωt+φ) 。
17、c.振動圖線法(略) 。
18、d.矢量圖示法,也就是參考圓法 。
19、這四種方法分別從不同的角度反映了簡諧振動,在教學中不要混淆 。
20、⑤作簡諧振動的物體振幅不變,而且物體的位移、加速度最大時,速度為零;位移、加速度為零時,速度最大 。
21、這些事實說明了物體系的勢能和動能之間不斷地相互轉換,而且物體系的總能量保持一定 。
22、因此,任何時刻物體系的總能量等于它的勢能極大值,也等于動能極大值 。
23、即任何時刻的勢能 。
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