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簡諧振動一.振動:定義:物理量在某一定值附近往復(fù)變化稱之為振動;振動是物質(zhì)運動的一種普遍形式;機(jī)械振動:物體在某一定位置附近作周期性往復(fù)運動;
簡諧運動雜振動合成分解諧振子:作簡諧運動的物體;彈簧諧振子:輕彈簧連接質(zhì)點,不計阻力;(1)2.受力分析:1.選振子m
平衡位置為坐標(biāo)原點,水平向右為正,建立一維直角坐標(biāo)系;以彈簧振子為例討論諧振動;二.彈簧振子令:(3)(2)(4)得:4.方程的解:(7)振動加速度:(6)振動速度:積分常數(shù),根據(jù)初始條件確定(5)運動學(xué)方程:圖圖圖取1.振幅2.周期周期為:三.描述諧振動的物理量定義:諧振動物體距其平衡位置最大位移之絕對值,為描述振動強(qiáng)弱的物理量;定義:物體完成一次完全振動所需時間間隔,為描述振動快慢的物理量;(1)(2)頻率:圓頻率:例:對于彈簧振子:(3)(4)結(jié)論:周期、頻率僅與振動系統(tǒng)本身的物理性質(zhì)有關(guān);圖3.相位:差為整數(shù)
質(zhì)點運動狀態(tài)全同,初相位描述質(zhì)點初始時刻的狀態(tài);1.是一角度,但可確定已知系統(tǒng)在任意時刻的運動狀態(tài),稱為振動相位,時為初相位;由看出:2.相位在內(nèi)變化,質(zhì)點無相同運動狀態(tài);相4.和的確定初始條件:結(jié)論:對給定振動系統(tǒng),周期由系統(tǒng)本身性質(zhì)決定,振幅和初相由初條件決定。(5)實際應(yīng)用一例:問題:鐵路檢修工人利用榔頭敲擊火車車輪等部位,使其發(fā)生諧振動,通過耳聽其發(fā)出的聲音判斷部件內(nèi)部的損傷,從而使火車成為世界上最安全的交通工具之一。分
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