大学物理课件机械振动.ppt

《大学物理课件机械振动.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、机械振动:宏观物体在某一平衡位置附近来回往复的运动称为机械振动。振动与波涉及到物理学的各个领域，是一种重要的运动形式；力学中有机械振动与机械波，电学中有电磁振荡和电磁波,••••••。概述:一种典型的周期运动及其传播过程;第一篇之2机械振动和机械波1.简谐振动的特征及其表达式§5-1简谐振动物体运动时，离开平衡位置的位移(或角位移)按余弦(或正弦)规律随时间变化。第五章机械振动简谐振动的特征及其表达式典型演示：弹簧振子线性回复力：动力学特征:简谐振动的特征及其表达式二阶常微分方程:运动学特征还包括:简谐振动的特征及其

2、表达式周期性：运动学方程由初始条件确定演示：位移、速度、加速度与时间的关系简谐振动的特征及其表达式请看振动演示常量和的确定：由初始条件简谐振动的特征及其表达式2.振幅、周期、频率和相位(1)振幅:由初始条件确定(2)周期和频率周期：频率：单位时间内物体所作完整周期运动的次数。(角频率):(3)相位和初相位相位：决定简谐运动状态的物理量。初相位：t=0时的相位。通过相位可比较两个谐振动之间在步调上的差异。设有两个同频率的谐振动：相位差：简谐振动的振幅、周期、频率和相位(b)当时,两个振动反相；(d)当时,称第二个振动落

3、后第一个振动(c)当时,称第二个振动超前第一个振动；讨论I:(a)当时,两个振动同相；简谐振动的振幅、周期、频率和相位理解教材P89图5.2、图5.3相关内容;速度的相位比位移的相位超前，加速度的相位比位移超前(落后)。简谐振动的振幅、周期、频率和相位讨论II:3.简谐振动的矢量图示法旋转矢量:一长度等于振幅A的矢量在平面内绕一端点O沿逆时针方向旋转，其旋转角速度相等于简谐振动的角频率。则该矢量称为旋转矢量。简谐振动的矢量图示法振动相位逆时针方向ω端点M在x轴上投影(P点)的运动规律：的长度旋转的角速度旋转的方向与参

4、考方向x的夹角XOMPx振幅A振动角频率简谐振动的矢量图示法例1一物体沿X轴作简谐振动，振幅A=0.12m,周期T=2s。当t=0时,物体的位移x=0.06m,且向X轴正向运动。求:(1)简谐振动表达式;(2)t=T/4时物体的位置、速度和加速度;(3)某时刻该物体从x=－0.06m向X轴负方向运动。当它再一次回到平衡位置所需时间？解:(1)取平衡位置为原点,谐振动方程写为：初始条件：t=0,x0=0.06m,可得据初始条件得简谐振动的矢量图示法(2)由简谐振动表达式可计算得到:代入：t=T/4=0.5s可得简谐振动

5、的矢量图示法(3)当x=-0.06m时，设时刻为t1,因此，从x=-0.06m处后又一次回到平衡位置的间隔另解：从t1时刻到t2时刻所对应的相差为：简谐振动的矢量图示法该时刻速度为负，故舍去-2π/3设物体在t2时刻再一次回到平衡位置，相位是3π/2理解教材P89,例5.1