最新高中物理竞赛辅导-机械振动和机械波.docx

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最新高中物理竞赛辅导-机械振动和机械波机械振动和机械波简谐振动5．1．1、简谐振动的动力学特点如果一个物体受到的回复力回F与它偏离平衡位置的位移x大小成正比，方向相反。即满足：x K F-=回的关系，那么这个物体的运动就定义为简谐振动根据牛顿第二是律，物体的加速度m K m F a-==回，因此作简谐振动的物体，其加速度也和它偏离平衡位置的位移大小成正比，方何相反。现有一劲度系数为k的轻质弹簧，上端固定在P点，下端固定一个质量为m的物体，物体平衡时的位置记作O点。现把物体拉离O点后松手，使其上下振动，如图5-1-1所示。当物体运动到离O点距离为x处时，有mg x x k mg F F-+=-=)(0回式中0x为物体处于平衡位置时，弹簧伸长的长度，且有mg kx=0，因此kx F=回说明物体所受回复力的大小与离开平衡位置的位移x成正比。因回复力指向平衡位置O，而位移x总是背离平衡位置，所以回复力的方向与离开平衡位置的位移方向相反，竖直方向的弹簧振子也是简谐振动。注意：物体离开平衡位置的位移，并不就是弹簧伸长的长度。5．1．2、简谐振动的方程图5-1-1机械振动和机械波简谐振动5．1．1、简谐振动的动力学特点如果一个物体受到的回复力回F与它偏离平衡位置的位移x大小成正比，方向相反。即满足：x K F-=回的关系，那么这个物体的运动就定义为简谐振动根据牛顿第二是律，物体的加速度m K m F a-==回，因此作简谐振动的物体，其加速度也和它偏离平衡位置的位移大小成正比，方何相反。现有一劲度系数为k的轻质弹簧，上端固定在P点，下端固定一个质量为m的物体，物体平衡时的位置记作O点。现把物体拉离O点后松手，使其上下振动，如图5-1-1所示。当物体运动到离O点距离为x处时，有mg x x k mg F F-+=-=)(0回式中0x为物体处于平衡位置时，弹簧伸长的长度，且有mg kx=0，因此kx F=回说明物体所受回复力的大小与离开平衡位置的位移x成正比。因回复力指向平衡位置O，而位移x总是背离平衡位置，所以回复力的方向与离开平衡位置的位移方向相反，竖直方向的弹簧振子也是简谐振动。注意：物体离开平衡位置的位移，并不就是弹簧伸长的长度。5．1．2、简谐振动的方程图5-1-1。