简谐运动 振幅 周期和频率 相位.ppt

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1、a定义：物体或物体的某一部分在一定位置附近来回往复的运动b实例:心脏的跳动，钟摆，乐器，地震等1机械振动c周期和非周期振动平衡位置一简谐运动口琴的发音机理12345677654321？？琴码弓提琴弦线的振动简谐振动最简单、最基本的振动谐振子作简谐振动的物体简谐振动复杂振动合成分解2简谐振动弹簧振子的振动振动的成因b惯性a回复力令3弹簧振子的运动分析得即具有加速度与位移的大小x成正比,而方向相反特征的振动称为简谐振动F=-kx准弹性力系统本身决定的常数离系统平衡位置的位移扩展:不仅适用于弹簧系统物体所受到的合外力

2、∝简谐振动的微分方程积分常数，根据初始条件确定解方程设初始条件为:解得若某物理量满足*，则其运动方程可用时间t的正、余弦函数形式描述，该物理量的变化称为简谐振动。简谐振动的运动方程*转动正向时动力学分析：oAm例1单摆令转动正向oAm例2复摆令*（C点为质心）转动正向CO角谐振动*（C点为质心）转动正向CO４、简谐振动的判据（2）简谐振动的动力学描述（1）物体受线性回复力作用平衡位置（3）简谐振动的运动学描述（4）加速度与位移成正比而方向相反由得简谐运动方程图图图三、简谐振动的特征１、振幅物理意义：表示振动的范围

3、（强弱）在t=0时刻对给定振动系统，振幅由系统开始振动的总能量决定，与计时零点的选择无关。常数A的确定２、周期、频率弹簧振子周期周期注意图单摆复摆讨论:1、k在串联、并联后的等效计算？2、k被剪为长度相同的n段后，其中任意一段的ki如何计算？频率圆频率周期和频率仅与振动系统本身的物理性质有关，与计时零点的选择无关图频率为例如，心脏的跳动80次/分周期为大象25~30马40~50猪60~80兔100松鼠380鲸8动物的心跳（次/分）昆虫翅膀振动的频率（Hz）雌性蚊子355~415雄性蚊子455~600苍蝇330黄蜂

4、220相位的意义:表征任意时刻（t）物体振动状态（相貌）.物体经一周期的振动，相位改变.３、相位相位(位相)初相位(1)x，v有一一对应的关系例：当时：每变化原来的值（回到原状态），最能直观、方便地反映出谐振动的周期性特征。整数倍，x、v重复(2)常数的确定初始条件对给定振动系统，初相由初始条件决定.四、已知求讨论图取END一弹簧振子作谐振动，振幅为m，周期为T，其运动方程用余弦函数表示，若t=0时，振子在位移为A/2处，且向负方向运动，则初位相为？例1用余弦函数描述一简谐振子的振动，若其速度~时间（v~t）关系

5、曲线如图所示，则振动的初位相为（A）π/6（B）π/3（C）π/2（D）2π/3（E）5π/6例2√由t=0时小结