1159271856 本篇文章给大家谈谈简谐振动，以及简谐振动频率计算公式对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。
本文目录一览：
什么叫简谐振动？
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。
扩展资料
简谐振动位移公式：x=Asinωt
简谐运动恢复力：F=-KX=-md^2x/dt^2=-mω^2x
ω^2=K/m
简谐运动周期公式：T=2π/ω=2π(m/k)^1/2
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。
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。
参考资料来源：搜狗百科-简谐运动
简谐振动是什么?
(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的讲法来定义简谐振动,是恰当的.在了解了作简谐振动物体的位移、速度、加速度等运动参量的变化规律以后,可以提出(1)中②的讲法,以丰富学生的认识.实际上,物体的运动参量随时间按正弦或余弦规律变化,是物体受到大小跟位移成正比,方向恒相反的合外力作用的必然结果.
②作简谐振动的物体,受到的合外力和位移成正比这一点,是比较容易理解的,但是对于方向恒相反这一点,初学者并不容易理解,错误地认为在物体由平衡位置向最大位移处运动的过程中,位移是指向最大位移处,这和所受的作用力反向；由最大位移处向平衡位置运动的过程中,位移是指向平衡位置,这和所受的作用力同向；这样似乎外力和位移的方向时而相反,时而相同了.造成这种看法主要是由于不理解简谐振动中,位移始终是指物体相对于平衡位置的位置变化,这就是说,物体对平衡位置的位移总是背向平衡位置.而回复力的方向总是指向平衡位置,所以二者方向恒相反.
③在教学中,我们还要强调,作简谐振动的物体除了受到大小跟位移成正比、方向恒相反的回复力作用外,不受其他不平衡力的作用,或者说物体所受的合外力大小和位移成正比,方向恒相反.对于既受大小跟位移成正比、方向恒相反的回复力作用,同时又受其他不平衡力作用(如阻力),物体所作振动就不是一种简谐振动.
④我们一般可以用四种方法去描述简谐振动.
a．动力学方法.即∑F=-kx,a=-kx/m .
b．运动学方法.即x= Acos(ωt+φ),v= -Aωsin(ωt+φ),a=- Aω2cos(ωt+φ).
c．振动图线法(略).
d．矢量图示法,也就是参考圆法.这四种方法分别从不同的角度反映了简谐振动,在教学中不要混淆.
⑤作简谐振动的物体振幅不变,而且物体的位移、加速度最大时,速度为零；位移、加速度为零时,速度最大.这些事实说明了物体系的势能和动能之间不断地相互转换,而且物体系的总能量保持一定.因此,任何时刻物体系的总能量等于它的势能极大值,也等于动能极大值.即任何时刻的势能
什么是简谐振动? 关于简谐振动
1、简谐振动 [ jiǎn xié zhèn dòng ] 又称“谐振动”。物理量随时间按正弦或余弦规律变化的过程。如弹簧振子的位移、速度、加速度，正弦交流电的电流、电压等物理量随时间的变化均符合简谐振动的规律。
2、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。
什么是简谐振动？描述简谐振动的三个特征量是什么
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
什么是简谐振动？
1.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*π*t/T+φ)`，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*π*t/T+φ)`角称为简谐振动的周相角或位相。
2.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。
3.位移正负与回复力正负相反。
4.速度正负与位移正负，回复力正负无直接关系。
发表评论