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(知识点)简谐运动的公式和图像,你了解多少?

更新时间:2024-03-25 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

1.表达wxG物理好资源网(原物理ok网)

(1) 动力学表达式:F=-kx,其中“-”表示恢复力与位移方向相反。wxG物理好资源网(原物理ok网)

(2) 运动学表达式:x=Asin(ωt+φ0),其中A表示振幅,ω=2π/T=2πf表示简谐振动速度,ωt+φ0表示简谐振动相位,φ0为称为初始阶段。wxG物理好资源网(原物理ok网)

2.简谐振动图像wxG物理好资源网(原物理ok网)

(1)如图所示。wxG物理好资源网(原物理ok网)

(2)物理意义:表示振动质点的位移随时间的变化规律。wxG物理好资源网(原物理ok网)

了解振动图像wxG物理好资源网(原物理ok网)

(1)可以确定振动质点任意时刻的位移。 如图所示,t1和t2时粒子相对平衡位置的位移分别为x1=7 cm和x2=-5 cm。wxG物理好资源网(原物理ok网)

(2)可以确定质点振动的振幅。 图像中最大位移的绝对值就是质点振动的振幅。 如图所示,粒子振动的振幅为10 cm。wxG物理好资源网(原物理ok网)

(3)可以确定质点振动的周期和频率。 时间轴上振动图像上完整的正弦(或余弦)图形的“长度”代表周期,频率等于周期的倒数。 如图所示,OD、AE、BF的间隔等于质点振动的周期,T=0.2s,频率f=1/f=5Hz。wxG物理好资源网(原物理ok网)

(4)可以确定质点的振动方向。 如图所示,在t1时刻,粒子远离平衡位置,向正方向移动; 在时间 t3 时简谐振动的平衡位置,粒子向平衡位置移动。wxG物理好资源网(原物理ok网)

(5)可以比较各时刻质点加速度的大小和方向。 例如图中t1时刻,质点距平衡位置的位移x1为正,加速度a1为负; t2时刻,质点距平衡位置的位移x2为负,加速度a2为正; 因为 |x1|>|x2 |简谐振动的平衡位置,所以 |a1|>|a2|。wxG物理好资源网(原物理ok网)

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