什么是简谐振动?描述简谐振动的三个特征量是什么

作者&投稿:堂景 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
怎样才能学好物理?~

如何学习物理方法如下:一、深入理解能力:学习物理必须做到深刻理解物理概念、物理规律的确切含义,理解物理规律的适用条件,以及它们的应用;能清楚的认识物理概念和物理规律的文字表达形式和数学表达式!能够辨别各种概念规律的似是而非的说法;能理解相关物理知识的区别和联系。二、严谨的逻辑推理能力:学好物理必须能根据已知的物理知识和物理事实、条件,对物理问题进行逻辑推理并论证,从而得出正确的结论与判断,并能把推理过程完整正确的表达出来。三、分析与综合能力:要能够做到独立分析、研究遇到的问题,搞清楚物理过程、物理状态、物理情境等;要能把一个复杂的物理问题化解为几个较简单的问题,并能找出其间联系;能找到解决问题的方法,并且运用所学物理知识综合解答问题。四、应用数学知识处理物理问题的能力:学好物理必须能够根据具体问题列出物理量之间关系式,进行合理科学的推导与求解,可以灵活运用各种几何画图、数学图像等方式进行分析解答。五、理解实验与科学探究能力:学好物理必须能够独立完成教材中所列的所有分组实验,明确实验目的,理解实验原理和方法,能根据控制变量法合理控制条件,会使用仪器,仔细观察分析现象,通过记录、处理实验数据,得出结论,并对结论进行分析和评估。从而发现问题、提出问题、制定方案。六、质疑的能力:物理并不是一成不变的真理,它需要在探索中不断更新变化,这就需要有质疑的精神,敢于寻求真理

物体在与位移成正比的恢复力作用下,在其平衡位置附近按正弦规律作往复的运动则是简谐振动。

三个特征量是:振幅、频率、初相。

振幅:振幅是指振动的物理量可能达到的最大值,通常以A表示。它是表示振动的范围和强度的物理量。

频率:频率,是单位时间内完成周期性变化的次数,是描述周期运动频繁程度的量,常用符号f或ν表示,单位为秒分之一,符号为s-1。

初相:ωx+φ称为相位,x=0时的相位(ωx+φ=φ)称为初相。

扩展资料:

简谐振动的十个“不一定”

简谐运动是最简单、最基本的机械振动,是物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力作用下的振动。简谐运动也是高中物理部分的重点知识之一。弄清简谐运动的规律对进一步学习机械波、交流电、电磁波等具有非常重要的意义。笔者针对怎样理解简谐运动的特点和规律提出以下十个“不一定”。

一、物体运动的路线不一定都是直线

例如,单摆摆球做简谐运动时的运动路线是在摆球平衡位置两侧并通过平衡位置的一段圆弧,即摆球的运动路线为曲线。

二、物体运动的速度方向与位移方向不一定相同

简谐运动的位移指的是振动物体偏离平衡位置的位移,位移的起点总是在平衡位置,那么当物体远离平衡位置时位移方向与速度方向相同,靠近平衡位置时位移方向与速度方向相反。

三、振动物体所受的回复力方向与物体所受的合力方向不一定相同

例如,单摆在平衡位置附近(小角度范围内)的摆动既做圆周运动,又做简谐运动,摆球所受到的各个力的合力既要提供其做圆周运动的向心力,又要提供其做简谐运动的回复力,即单摆振动过程中摆球受到所有力的合力的一个分力提供向心力,另一个分力提供回复力。那么回复力方向就与摆球所受到的各力的合力方向不相同。

四、物体在平衡位置不一定处于平衡状态

例如,单摆摆球做简谐运动经过平衡位置时,由于摆球的平衡位置在圆弧上,摆球在圆弧上做圆周运动需要向心力,故摆球在平衡位置处悬绳的拉力大于摆球的重力,即摆球在平衡位置并非处于平衡状态。

五、物体在四分之一周期内通过的路程不一定等于振幅

做简谐运动的物体在一个运动周期的时间内通过的路程是振幅的4倍,在半个周期的时间内通过的路程是振幅的2倍,但是在四分之一周期时间内通过的路程就不一定等于振幅。虽然当物体从平衡位置向最大位移运动四分之一周期时间或从最大位移向平衡位置运动四分之一周期时间,

物体通过的路程都等于振幅,但是当物体从平衡位置和最大位移之间的某一位置开始运动四分之一周期时间通过的路程就不等于振幅了。因为做简谐运动的物体在平衡位置附近速度比在最大位移附近速度大,

故物体从平衡位置和最大位移之间的某一位置向平衡位置方向运动并通过平衡位置的四分之一周期时间内通过的路程就大于振幅,而向最大位移方向运动并返回的四分之一周期时间内通过的路程就小于振幅。

六、简谐运动的振动快时物体的运动不一定快

简谐运动的振动快慢由振动周期或频率反映,周期小振动快,周期大振动慢;而做简谐运动的物体运动快慢则由物体运动的瞬时速度反映,

在某时刻瞬时速度大则运动快,反之则运动慢。同时简谐运动的振动快慢是由振动系统的本身决定的,而做简谐运动物体的运动快慢则由振动物体的位置和储存在振动系统中的能量决定。所以简谐运动振动快,物体在某时刻的运动不一定快。

七、单摆的摆长短,周期不一定小

单摆振动的周期不但与摆长有关,而且还与单摆所在处重力加速度一定时摆球悬点的加速度有关,当摆球悬点的加速度为零时,摆长越短,周期就越小。

那么当把摆长较短的单摆放在加速下降的升降机中时,由于单摆处于失重状态,故单摆振动的周期也可以比放在地面上悬点加速度为零的摆长较长的单摆振动周期大,当单摆处于完全失重状态时,单摆振动周期为无穷大,单摆处于停振状态。

八、单摆摆球处在平衡位置时摆线不一定在竖直方向

单摆摆球的平衡位置处在悬点正下方的条件是摆球悬点的加速度为零或有加速度但加速度在竖直方向,否则摆球的平衡位置就不在摆球悬点的正下方。

例如,单摆悬挂在水平方向加速运动的小车中,摆球处在平衡位置时,悬线就不在竖直方向,且小车的加速度越大,摆球在平衡位置时悬线与竖直方向的夹角也越大。

九、物体每次通过同一位置时,同一物理量不一定相同

由于简谐运动具有周期性,故描述物体运动状态的物理量以及所受的回复力都在随时间做周期性变化,这样物体每次通过运动路线上的同一位置时,同一物理量也就不一定相同。其中通过同一位置时相同的物理量是位移、

动能、回复力、以及回复力产生的加速度,而速度、动量这两个物理量在物体连续通过同一位置时就不相同,这是因为速度、动量是矢量,其方向与运动方向相同,而物体连续通过同一位直时运动方向是相反的,所以物体每次通过同一位置时,同一物理量不一定相同。

十、运动物体在半个周期内回复力做功一定为零,但回复力的冲量不一定为零

做简谐运动的物体在任意半个周期的前后瞬间,其速度大小一定相同,速度方向可能是相同的,也可能是相反的。故由动能定理和动量定理知,物体在半个周期内回复力做功一定为零,回复力的冲量不一定为零。

参考资料来源:百度百科-振幅

参考资料来源:百度百科-频率

参考资料来源:百度百科-初相

参考资料来源:百度百科-简谐振动

参考资料来源:百度百科-简谐运动



  一个作往复运动的物体,如果其偏离平衡位置的位移X(或角位移θ)随时间t按余弦(或正弦)规律变化,即x=Acos(wt+Φ0)

这种振动称为简谐振动。

描述简谐运动的三个重要参量:

  1. 振幅

  2. 周期,频率

  3. 相位和初相位



受力与位移满足以下关系的运动:F=-kx
其中k是常数。
三个特征量是:振幅、频率、初相。


简谐运动是什么?
它是一种由自身系统性质决定的周期性运动。实际上简谐振动就是正弦振动。故此在无线电学中简谐信号实际上就是正弦信号。2、相位:相位是对于一个波,特定的时刻在它循环中的位置。一种它是否在波峰、波谷或它们之间的某点的标度。相位描述信号波形变化的度量,通常以度作为单位,也称作相角。 当信号波形...

什么是简谐振动
一个物体或系统以固定频率和固定幅度在一个平衡位置周围作往复运动的现象。在简谐振动中,物体或系统的运动方式可以被描述为沿着一个轴或平面上的周期性振动,且振动的加速度与位移之间成正比,并且恢复力的大小与位移成反比。

简谐振动的动力学特征
规则和对称特点的振动形式,是物理学中一个非常重要的概念。3、简谐振动是自然界中最常见的一种振动形式,例如弹簧振子、单摆、声波等都是典型的简谐振动。简谐振动的研究对于理解物理学中的许多概念和现象都具有重要意义。例如,在机械工程中,简谐振动可以用来描述机械系统的振动行为。

符合什么规律的运动是简谐振动
符合什么规律的运动是简谐振动 如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动。简谐运动(Simple harmonic motion)(SHM)(直译简单和谐运动)是最基本也最简单的机械振动。随时间按余弦(或正弦)规律的振动,或运动。又称简谐振动。

物理学中,什么是简谐运动?
当某物体进行简谐运动时,物体所受的力跟位移成正比,并且总是指向平衡位置。它是一种由自身系统性质决定的周期性运动(如单摆运动和弹簧振子运动)。实际上简谐振动就是正弦振动。简谐运动的数学模型是一个线性常系数常微分方程,这样的振动系统称为线性系统。线性系统是振动系统最简单最普遍的数学模型。

高中物理选择性必修一·简谐振动
等价的视角从动力学出发,我们能更深入地理解运动学特征。通过高等数学的工具,或者直观地观察位移时间图像,我们发现第一和第二定义其实是相互映射的。无论从哪个角度分析,简谐振动的动力学和运动学都呈现出一致的和谐规律。振动方程与图像的交汇振动的数学描述,如回复力方程F=-kx,位移方程(余弦或正弦...

什么是简谐运动?
然后再找出平衡位置并以平衡位置为原点建立坐标系,再让物体沿着x轴的正方向偏离平衡位置,求出物体所受回复力的大小,若回复力为F=-kx,则该物体的运动是简谐运动。简谐运动的应用 简谐振动是最简单最基本的振动,任何复杂的振动都可视为若干个简谐运动的合成。而振动和波动的基本规律又是声学、地震学...

如何判断物体是否作简谐振动?
物体所受到的合外力与物体位移成正比(力的大小方向是随位移大小“方向”——(后一个方向是位移方向而非运动方向尤其注意)而变化的。乒乓球在地面上的自由来回上下运动不是简谐运动,秋千在空中的来回运动是简谐运动。简谐运动的总能量与振幅的平方成正比,而简谐运动是等幅振动,因此简谐运动的总机械能...

简谐振动为什么叫简谐振动,名称怎么得来的?
例如,质点,可认为是物体的最简单的一种理想模型。简谐振动,也可认为是振动种类中最简单、最和谐的一种理想模型。有时,简谐振动也称为 谐振动。

简谐运动的描述是什么?
须有初始条件:t=0 时,求x , 振子是向x正向还是负向运动。左图,向x负向运动-->φ0为正 ;右图,向x正向运动-->φ0为负。当某物体进行简谐运动时,物体所受的力跟位移成正比,并且总是指向平衡位置。它是一种由自身系统性质决定的周期性运动。(如单摆运动和弹簧振子运动)实际上简谐振动就...

合山市19694673308: 何谓简谐振动的三要素?同一简谐振动的位移、速度、加速度三者之间的关系如何 -
郗咽贺斯:[答案] 关于简谐振动 简谐振动方程x=Acos(ωt+ψ) 简谐振动方程微分形式d2x/dt2+ω2x=0 振幅A,角频率ω,周期T=2π/ω,初相ψ,相位ωt+ψ,位移x 振动总能量E=m(ωA)2/2

合山市19694673308: 简谐振动是什么? -
郗咽贺斯:[答案] (1)定义或解释 ①物体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运动,叫做简谐振动. ②物体的运动参量,随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动. (2)说明 ①振动中最简单的就是简谐振动.因此,一开始采用(1)中①...

合山市19694673308: 一,简谐运动三要素,它们各由什么决定 -
郗咽贺斯: 简谐振动的三要素 1、 振幅A,是简谐振动中物体或物理量运动时距平衡点的最大位移. 2、. 相位或相位角φ,表示简谐振动各时刻的运动状态,与周期T和初始相位有关.初始相位决定与物体的初始状态. 3、 周期T,每经历一个周期T的时间,简谐振动充分回复到原来的状态.也就是说从任意时刻开始,经过一个周期,简谐振动有完全相同的状态.

合山市19694673308: 何谓简谐振动的三要素?同一简谐振动的位移,速度.加速度三者之间的关系如何 -
郗咽贺斯: 简谐振动的三要素:振幅、频率(周期)和初相位. 位移 x=A.cos(ωt+a) 速度 v=dx/dt=-A.ω.sin(ωt+a) 加速 a=dv/dt= -A.ω^2.cos(ωt+a)

合山市19694673308: 什么叫简谐振动?在线等!质点在___________的振动称为简谐振动 -
郗咽贺斯:[答案] 这个不是高中物理问题么?质点在定点做往复运动,运动方程满足正弦函数

合山市19694673308: 7、简谐振动的三要素是,, - 上学吧普法考试
郗咽贺斯: 一个作往复运动的物体,如果其偏离平衡位置的位移X(或角位移θ)随时间t按余弦(或正弦)规律变化,即x=Acos(wt+Φ0) 这种振动称为简谐振动.描述简谐运动的三个重要参量:振幅 周期,频率 相位和初相位

合山市19694673308: 简谐振动的解释
郗咽贺斯: 振动的一种形式.一个作直线振动的质点,如果取其平衡位置为原点,取其运动轨道沿`x`轴,那么当质点离开平衡位置的位移`x`随时间`t`变化的规律,遵从余弦函数或正弦函数时:`x=Acos((2\pi)/Tt \phi)`,这一直线振动便是简谐振动.式中`A`表示质点离开平衡位置时`(x=0)`的最大位移绝对值,称“振辐”,`T`是简谐振动的周期,`((2\pi)/Tt \phi)`角称为简谐振动.①物体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运动,叫做简谐振动.②物体的运动参量,随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动.

合山市19694673308: 简谐振动是一种怎样的运动 -
郗咽贺斯: 振动是非常常见的一种情况.数学上也有振动,比如说正弦或余弦函数;交流电的电流、电压值也是在作振动的;心脏也是在振动,只不过形式非常复杂;而在力的 作用下形成的振动叫做“机械振动”,简谐振动就是机械振动的最简单形式,是一种理想化的运动,它要求能量没有损耗. 作简谐振动的物体从力学上分析有这样的特点:其受力与位移的关系是F=-kx,k是常数,在弹簧振子中,k是劲度系数,所以弹簧振子是典型的简谐振动.单摆、复摆也是常见的简谐振动.也就是说,只要某种运动符合F=-kx,那么这种运动就是简谐振动. 由于简谐振动有F=-kx的关系,所以从数学上可以推导出位移与时间的关系式:

合山市19694673308: 符合什么规律的运动是简谐振动,大学物理,举几个简单的例子 -
郗咽贺斯: 简谐运动是最基本也最简单的机械振动.当某物体进行简谐运动时,物体所受的力跟位移成正比,并且总是指向平衡位置.它是一种由自身系统性质决定的周期性运动. 常见的简谐振动有单摆运动、弹簧振子运动、大摆锤等. 扩展资料 由于...

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网