简谐运动的所有公式

作者&投稿:宋张 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
关于简谐运动的所有公式~

这是物理题目吧,没有公式的,在平衡位置的时候速度最大,离平衡位置最远时速度最小,考试不会叫你算这个的

简谐运动的振幅,周期,频率在题目中的应用

简谐运动方程:


根据该运动方程式,我们可以说位移是时间t的正弦或余弦函数的运动是简谐运动,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。但一般情况下,线性系统只是振动系统在小振幅条件下的近似模型。



简谐运动是一种变速与变加速运动。其速度与加速度可以由简谐运动方程(位移-时间方程)通过微分得到。于是,在假设通解



情况下,可得


扩展资料:

简谐运动的圆频率是由系统的力学性质所决定的,例如弹簧振子的圆频率公式如下,其中,k和m分别表示弹簧振子的刚度和质量,对于给定的弹簧振子,圆频率仅与自身的刚度和质量有关,是由本身的性质所决定的。

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、电工学、电子学、光学等的基础。

参考资料来源:百度百科-简谐运动



http://baike.baidu.com/view/60680.htm#1 回复力  回复力的定义:振子受迫使它回复平衡位置的力,是合外力平行于速度方向上的分力。   如果用F表示物体受到的回复力,用x表示小球对于平衡位置的位移,根据胡克定律,F和x成正比,它们之间的关系可用下式来表示:   F = - kx   式中的k是回复力与位移成正比的比例系数,不能与弹簧的劲度系数混淆;负号的意思是:回复力的方向总跟物体位移的方向相反。 周期与频率  一般简谐运动周期:T=2π√(m/k). 其中m为振子质量,k为振动系统的回复力系数。   对于单摆运动,其周期T=2π√(L/g) (π为圆周率 √为根号 ) 由此可推出g=(4π^2×L)/(T^2) 据此可利用实验求某地的重力加速度。   T与振幅(a<10度)和摆球质量无关。   当偏角a<10度时 sina≈a=弧(轨迹)/L(半径)≈x/L;F回=-mg/Lx   根据牛顿第二定律,F=ma,运动物体的加速度总跟物体所受的合力的大小成正比,并且跟合力的方向相同。   振幅、周期和频率   简谐运动的频率(或周期)跟振幅没有关系。   物体的振动频率本身的性质决定,所以又叫固有频率。 编辑本段简谐运动方程   一个做匀速圆周运动的物体在一条直径上的投影所做的运动即为简谐运动:R是匀速圆周运动的半径,也是简谐运动的振幅;ω是匀速圆周运动的角速度,也叫做简谐运动的圆频率,ω=√(k/m);φ是t=0时匀速圆周运动的物体偏离该直径的角度(逆时针为正方向),叫做简谐运动的初相位。在t时刻,简谐运动的位移x=Rcos(ωt+φ),简谐运动的速度v=-ωRsin(ωt+φ),简谐运动的加速度a=-(ω^2)Rcos(ωt+φ),这三个式子叫做简谐运动的方程。   这个运动是假设在没有 能量损失引至阻力的情况而发生。   做简谐运动的物体的加速度跟物体偏离平衡位置的位移大小成正比,方向与位移的方向相反,总指向平衡位置. 编辑本段微分方程解法   方程:(d x)*(d x)/(d t*t)+kx/m=0   通解:x(t)=c1*cos(kt)+c2*sin(kt)   特解:x(t)=x0*cos(kt)+v0/k*sin(kt)   令:x0=Asin(sita)   结论:Asin(kt+sita)   振幅为A,初相为sita,周期为T=2pi/k,角频率为k。   其中k为系统的固有频率。 编辑本段阻尼振动   在阻力作用下的简谐运动。    简谐运动振动过程中受到阻力的振动,振幅逐渐减小,直至振动停止。   振动方程:x=Ae^(-nt)sin(wt+θ). 编辑本段受迫振动   在外界驱动力作用下的简谐振动,频率只与驱动力频率有关。   驱动力频率越接近固有频率,振幅越大。   驱动力频率与固有频率相等时,振幅随时间正比增大,发生共振。   受迫振动与共振:   (1)受迫振动:振动系统在周期性策动力作用下的振动。稳定时,系统的振动频率等于策动力的频率,跟系统的固有频率无关。   (2)共振:当策动力的频率等于系统的固有频率是振幅最大称为共振。

http://baike.baidu.com/view/60680.htm#1
回复力  回复力的定义:振子受迫使它回复平衡位置的力,是合外力平行于速度方向上的分力。
  如果用F表示物体受到的回复力,用x表示小球对于平衡位置的位移,根据胡克定律,F和x成正比,它们之间的关系可用下式来表示:
  F
=
-
kx
  式中的k是回复力与位移成正比的比例系数,不能与弹簧的劲度系数混淆;负号的意思是:回复力的方向总跟物体位移的方向相反。
周期与频率  一般简谐运动周期:T=2π√(m/k).
其中m为振子质量,k为振动系统的回复力系数。
  对于单摆运动,其周期T=2π√(L/g)
(π为圆周率
√为根号

由此可推出g=(4π^2×L)/(T^2)
据此可利用实验求某地的重力加速度。
  T与振幅(a<10度)和摆球质量无关。
  当偏角a<10度时
sina≈a=弧(轨迹)/L(半径)≈x/L;F回=-mg/Lx
  根据牛顿第二定律,F=ma,运动物体的加速度总跟物体所受的合力的大小成正比,并且跟合力的方向相同。
  振幅、周期和频率
  简谐运动的频率(或周期)跟振幅没有关系。
  物体的振动频率本身的性质决定,所以又叫固有频率。
编辑本段简谐运动方程
  一个做匀速圆周运动的物体在一条直径上的投影所做的运动即为简谐运动:R是匀速圆周运动的半径,也是简谐运动的振幅;ω是匀速圆周运动的角速度,也叫做简谐运动的圆频率,ω=√(k/m);φ是t=0时匀速圆周运动的物体偏离该直径的角度(逆时针为正方向),叫做简谐运动的初相位。在t时刻,简谐运动的位移x=Rcos(ωt+φ),简谐运动的速度v=-ωRsin(ωt+φ),简谐运动的加速度a=-(ω^2)Rcos(ωt+φ),这三个式子叫做简谐运动的方程。
  这个运动是假设在没有
能量损失引至阻力的情况而发生。
  做简谐运动的物体的加速度跟物体偏离平衡位置的位移大小成正比,方向与位移的方向相反,总指向平衡位置.
编辑本段微分方程解法
  方程:(d
x)*(d
x)/(d
t*t)+kx/m=0
  通解:x(t)=c1*cos(kt)+c2*sin(kt)
  特解:x(t)=x0*cos(kt)+v0/k*sin(kt)
  令:x0=Asin(sita)
  结论:Asin(kt+sita)
  振幅为A,初相为sita,周期为T=2pi/k,角频率为k。
  其中k为系统的固有频率。
编辑本段阻尼振动
  在阻力作用下的简谐运动。
  
简谐运动振动过程中受到阻力的振动,振幅逐渐减小,直至振动停止。
  振动方程:x=Ae^(-nt)sin(wt+θ).
编辑本段受迫振动
  在外界驱动力作用下的简谐振动,频率只与驱动力频率有关。
  驱动力频率越接近固有频率,振幅越大。
  驱动力频率与固有频率相等时,振幅随时间正比增大,发生共振。
  受迫振动与共振:
  (1)受迫振动:振动系统在周期性策动力作用下的振动。稳定时,系统的振动频率等于策动力的频率,跟系统的固有频率无关。
  (2)共振:当策动力的频率等于系统的固有频率是振幅最大称为共振。

http://baike.baidu.com/view/60680.htm#1

回复力  回复力的定义:振子受迫使它回复平衡位置的力,是合外力平行于速度方向上的分力。
  如果用F表示物体受到的回复力,用x表示小球对于平衡位置的位移,根据胡克定律,F和x成正比,它们之间的关系可用下式来表示:
  F
=
-
kx
  式中的k是回复力与位移成正比的比例系数,
不能与弹簧的劲度系数混淆
;负号的意思是:回复力的方向总跟物体位移的方向相反。

周期与频率  一般简谐运动周期:T=2π√(m/k).
其中m为振子质量,k为振动系统的回复力系数。
  对于单摆运动,其周期T=2π√(L/g)
(π为圆周率
√为根号

由此可推出g=(4π^2×L)/(T^2)
据此可利用实验求某地的重力加速度。
  T与振幅(a<10度)和摆球质量无关。
  当偏角a<10度时
sina≈a=弧(轨迹)/L(半径)≈x/L;F回=-mg/Lx
  根据牛顿第二定律,F=ma,运动物体的加速度总跟物体所受的合力的大小成正比,并且跟合力的方向相同。
  振幅、周期和频率
  简谐运动的频率(或周期)跟振幅没有关系。
  物体的振动频率本身的性质决定,所以又叫固有频率。

编辑本段简谐运动方程
  一个做匀速圆周运动的物体在一条直径上的投影所做的运动即为简谐运动:R是匀速圆周运动的半径,也是简谐运动的振幅;ω是匀速圆周运动的角速度,也叫做简谐运动的圆频率,ω=√(k/m);φ是t=0时匀速圆周运动的物体偏离该直径的角度(逆时针为正方向),叫做简谐运动的初相位。在t时刻,简谐运动的位移x=Rcos(ωt+φ),简谐运动的速度v=-ωRsin(ωt+φ),简谐运动的加速度a=-(ω^2)Rcos(ωt+φ),这三个式子叫做简谐运动的方程。
  这个运动是假设在没有
能量损失引至阻力的情况而发生。
  做简谐运动的物体的加速度跟物体偏离平衡位置的位移大小成正比,方向与位移的方向相反,总指向平衡位置.
编辑本段微分方程解法
  方程:(d
x)*(d
x)/(d
t*t)+kx/m=0
  通解:x(t)=c1*cos(kt)+c2*sin(kt)
  特解:x(t)=x0*cos(kt)+v0/k*sin(kt)
  令:x0=Asin(sita)
  结论:Asin(kt+sita)
  振幅为A,初相为sita,周期为T=2pi/k,角频率为k。
  其中k为系统的固有频率。
编辑本段阻尼振动
  在阻力作用下的简谐运动。
  

简谐运动
振动过程中受到阻力的振动,振幅逐渐减小,直至振动停止。
  振动方程:x=Ae^(-nt)sin(wt+θ).
编辑本段受迫振动
  在外界驱动力作用下的简谐振动,频率只与驱动力频率有关。
  驱动力频率越接近固有频率,振幅越大。
  驱动力频率与固有频率相等时,振幅随时间正比增大,发生共振。
  受迫振动与共振:
  (1)受迫振动:振动系统在周期性策动力作用下的振动。稳定时,系统的振动频率等于策动力的频率,跟系统的固有频率无关。
  (2)共振:当策动力的频率等于系统的固有频率是振幅最大称为共振。

回复力F=-kX。周期T=2π根号下l/g;T=2π根号下m/k。简谐运动的位移x=Acos(ωt+φ)。当偏角a<10度时 sina≈a=弧长/半径≈x/L;F回=-mgx/L 。高中大概就用这么多。


简谐运动中角速度的平房=k\/m怎么推导出来的
严格推导公式需要解微分方程,就中学阶段的物理来说应该记住一个公式 ,就是弹簧振子的周期公式 T=2pi 根号(m\/k)又根据周期和角频率的关系ω=2pi\/T,很容易得出ω²=k\/m。简谐运动回复力公式:F=-kx ;三角函数表示式:x=Asin(wt+φdu) ;速度v=-ωRsin(ωt+φ) ;加速度a=-(ω^...

简谐运动周期公式推导
关于简谐运动周期公式推导回答如下:利用牛顿第二定律F=ma和胡克定律F=kx,得到物体的加速度与位置的关系,进而推导出简谐运动的运动方程。1.简谐运动介绍 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...

简谐运动什么时候用sin公式什么时候用cos公式?
其实,任何时候都可以用sin,同样,任何时候都可用cos,因为sin 和 cos 两种形式只差(π \/ 2)。如:当做简谐运动的物体,在经过平衡位置且向正方向运动时开始计时,则运动方程是 X=A*sin( ωt )若用cos的形式,则是 X=A*cos[ ωt -(π\/2) ] 。

【高一物理】简谐运动的周期性产生的多解问题
乙球:为无线摆做简谐运动:T=2π√R\/g 甲球:自由落体 h=1\/2gt^2 两者相遇:t=1\/4T+nT 或t=3\/4T+nT

一道物理题!!救命!!简谐运动的~!!
这个可以列方程求解 y1=10*√3*sin(wt)y2=A2*sin(wt+@)合振动y=y1+y2 可以得出合振动的振幅(√3(根号)*10)平方+A2的平方 相位差也可以这样算,思路就是这样,不要去画图做了,这样比较简单,运算应该没什么问题吧

简谐运动的证明
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。(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。故此在无线电学中简谐信号实际上就是正弦信号。2、也可以用简谐运动的一些条件来证明:...

简谐运动的动能公式是什么?
简谐振动时,速度变化频率同振动频率,为v,即可表达为u=u0×sin(vt)。动能E=1\/2mu²=1\/2m×(u0×sin(vt))²=1\/2m×u0²×sin²(vt)=1\/4m×u0²×(1-cos(2vt))即频率为2v。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...

简谐运动路程公式
简谐运动位移公式 x=Asin(ωt+a)设已知区间内时间为t,可求周期 T=2π\/ω 每T\/2位移绝对值的和为2A,则 t\/(T\/2) 的整数部分值为n、小数部分值为n'对应T\/2整数倍的路程 s1=2An 对应T\/2小数倍的路程 s2=Asin(ωt+a)=Asin(ωTn'\/2+a)t时间内总路程 s=s1+s2=2An+Asi...

两个简谐运动合成之后得到的振动的初相合振幅公式怎么算出来的??
两个同方向同频率的简谐运动,其振动表达式为 x1=6×10^(-2)cos(5t+丌),x2=2×10^(-2)cos(5t-丌)=2×10^(-2)cos(5t+丌)故合振动x=x1+x2=8×10^(-2)cos(5t+丌)振幅8x10 ^(dao-2),初相丌。合振动的振幅=分振动振幅差(即A=0.04);初相位取分振动振幅大的那个分振动...

高中物理简谐运动知识点
(2)细线柔软不可伸长,且线长远大于小球直径,线重可忽略不计,单摆在摆角小于5°时才做简谐运动。二、弄清物体做简谐运动的定义 1.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的作用下振动,叫做简谐运动。2.公式:回复力F=-kx。式中“-”号表示回复力与位移的方向总...

沿河土家族自治县15852837480: 高中物理简谐运动的基本公式有哪些?怎么推导的 -
阿肿青尔:[答案] 简谐运动回复力公式:F=-kx ;三角函数表示式:x=Asin(wt+φ) ;速度v=-ωRsin(ωt+φ) ;加速度a=-(ω^2)Rcos(ωt+φ)=-ω^2*x ;一般简谐运动周期:T=2π√(m/k) (其中m为振子质量,k为振动系统的回复力系数)...

沿河土家族自治县15852837480: 要简谐运动的公式 -
阿肿青尔:[答案] x=Acos(wt+a),打不出希腊字母,抱歉. A是简谐运动的振幅,w是圆频率,a是初相位.

沿河土家族自治县15852837480: 任何简谐运动的周期公式都可表示为T=2π m k ,式中T为简谐运动的周期,m为振动物体的质量,k为回复力F与位移x的关系式(即F= - kx)中的比例系数.如图... -
阿肿青尔:[答案] (1)滑块过平衡位置时速度大,数振动次数准确,故测量时以滑块经过平衡位置时开始计时,故选:C;(2)秒表读数为:45.3s,则振动的周期T=45.3s50=0.906s;(3)描点,作图如图所示;(4)由作出的T2-m图象可知,...

沿河土家族自治县15852837480: 什么是简谐运动简谐运动的公式要解析 -
阿肿青尔:[答案] a.动力学方法.即∑F=-kx,a=-kx/m .其中t1,t2时刻位移相同,图像运动趋势表示其速度方向. b.运动学方法.即x= Acos(ωt+φ),v= -Aωsin(ωt+φ),a=- Aω2cos(ωt+φ). 什么解析?用微分方程推出来吗?

沿河土家族自治县15852837480: 简谐运动的公式 -
阿肿青尔: 简谐运动随时间按余弦(或正弦)规律的振动,或运动.又称简谐振动.简谐运动是最谈袭基本也最简单的机械振动.当某物体进行简谐运动时,物体所悄羡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...

沿河土家族自治县15852837480: 一质点做简谐运动,速度最大值5cm/s振幅2cm,在速度最大值开始计时振动方程为 -
阿肿青尔:[答案] 质点简谐运动位移公式 : X=Asin(ωt+φ) 质点简谐运动速度公式 : X' = V(t) = - Aω cos(ωt+φ) 初始时t=0, V最大 = 5cm/s, 速度最大值的时候, 那么位移为0, ωt+φ = 0 所以 φ = 0 那么速度 V(0) = - Aω cos(ω0+0) = -Aω =5 cm/s A = 2cm, ω = -2.5 X = 2 sin ...

沿河土家族自治县15852837480: 简谐运动的周期公式是什么? -
阿肿青尔: 简谐运动的周期公式为:T=2π√(m/k)其中m为振子质量,k为振动系统的回复力系数.

沿河土家族自治县15852837480: 简谐运动涉及的公式 -
阿肿青尔: f=1/T,X=Asin(wt+§),w=2帕儿/T,F=-kx

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