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        機械運動簡諧運動的描述

        上傳人:沈*** 文檔編號:178712782 上傳時間:2022-12-29 格式:PPT 頁數:16 大?。?13.61KB
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        1、第十一章第十一章 機械振動機械振動第第2 2節節 簡諧振動的描述簡諧振動的描述一、描述簡諧運動的物理量一、描述簡諧運動的物理量1 1、振幅、振幅A A(1 1)定義:振動物體離開平衡位置的)定義:振動物體離開平衡位置的最大距離最大距離,是標量是標量.(2 2)物理意義:描述振動強弱的物理)物理意義:描述振動強弱的物理量量,振幅的兩倍(振幅的兩倍(2A2A)表示振動物體)表示振動物體運動范圍運動范圍.2m2 2、周期和頻率、周期和頻率周期周期T T:振子完成一次全振動所需要時間振子完成一次全振動所需要時間 問題問題1 1:ODBDOODBDO是一個周期嗎?是一個周期嗎?問題問題2 2:若從振子經

        2、過:若從振子經過C C向右起,經過怎樣向右起,經過怎樣的運動才叫完成一次全振動?的運動才叫完成一次全振動?一次全振動:一次全振動:振動物體從某一初始狀態開始,振動物體從某一初始狀態開始,再次回到初始狀態(即位移、速度均與初態再次回到初始狀態(即位移、速度均與初態完全相同)所經歷的過程。完全相同)所經歷的過程。頻率頻率f f:單位時間內完成全振動的次數單位時間內完成全振動的次數 簡諧運動的周期由簡諧運動的周期由振動系統本振動系統本身身的因素決定,與振幅的因素決定,與振幅無關無關.做一做簡諧運動的周期與什么有關?簡諧運動的周期與什么有關?3.3.相位相位 描述周期性運動的物體在描述周期性運動的物體

        3、在各個時刻所處各個時刻所處狀態狀態的物理量的物理量.二、簡諧運動的表達式二、簡諧運動的表達式tAxsin 以以x x代表質點對于平衡位置的位移,代表質點對于平衡位置的位移,t t 代表時間,則代表時間,則1.1.公式中的公式中的A A 代表什么代表什么?2.2.叫做什么叫做什么?它和它和T T、f f之間有什么關系之間有什么關系?3.3.公式中的相位用什么來表示公式中的相位用什么來表示?4.4.什么叫簡諧振動的初相什么叫簡諧振動的初相?)2sin()2sin(ftAtTAx振振幅幅周期周期初相位初相位相位相位22fT頻頻率率 實際上經常用到的是實際上經常用到的是兩個相同頻兩個相同頻率率的簡諧運

        4、動的相位差,簡稱相差的簡諧運動的相位差,簡稱相差 2121tt同相:同相:頻率相同、初相相同頻率相同、初相相同(即相差即相差為為0 0)的兩個振子振動步調完全相同)的兩個振子振動步調完全相同反相:反相:頻率相同、相差為頻率相同、相差為的兩個振的兩個振子振動步調完全相反子振動步調完全相反【例例1】如下圖所示,是某彈簧振子的如下圖所示,是某彈簧振子的振動圖象,根據圖象判斷下列說法中正振動圖象,根據圖象判斷下列說法中正確的是(確的是()A、振幅是、振幅是2mB、周期是、周期是4102sC、t=3102s時振子的速度為正時振子的速度為正D、t=610-2s時振子的速度最大時振子的速度最大 【例例2 2

        5、】兩個簡諧振動分別為:兩個簡諧振動分別為:x xa asin(4sin(4btbt )x x2 22 2a asinsin(4 4btbt )求它們的振幅之比,各自的求它們的振幅之比,各自的頻率,以及它們的相位差頻率,以及它們的相位差.2123【例例3 3】一個作簡諧運動的質點,先后一個作簡諧運動的質點,先后以同樣大小的速度通過相距以同樣大小的速度通過相距10cm10cm的的A A、B B兩點,歷時兩點,歷時0.5s(0.5s(圖圖5-7)5-7)過過B B點后再點后再經過經過t=0.5st=0.5s質點以方向相反、大小相質點以方向相反、大小相同的速度再次通過同的速度再次通過B B點,則質點振

        6、動的點,則質點振動的周期是周期是 ()()A A0.5s0.5s B B1.0s1.0s C C2.0s2.0s D D4.0s4.0s1.1.圖中是甲乙兩彈簧振子的振動圖象,兩振圖中是甲乙兩彈簧振子的振動圖象,兩振動振幅之比為動振幅之比為_,頻率之比為,頻率之比為_,甲,甲和乙的相差為和乙的相差為_ _ 2.2.某簡諧運動的位移與時間關系為:某簡諧運動的位移與時間關系為:x x=0.1sin=0.1sin(100100tt )cm,cm,由此可知該由此可知該振動的振幅是振動的振幅是_cm,_cm,頻率是頻率是 z z,零時刻振動物體的速度與規定正方向零時刻振動物體的速度與規定正方向_(填(填

        7、“相同相同”或或“相反相反”).).2 11 0.150相反課課 堂堂 訓訓 練練2 3.3.有一個在光滑水平面內的彈簧振子有一個在光滑水平面內的彈簧振子,第一次用力把彈簧壓縮第一次用力把彈簧壓縮x x后釋放后釋放,第二第二次把彈簧壓縮次把彈簧壓縮2x2x后釋放后釋放,則先后兩次則先后兩次振動的周期和振幅之比分別為多少?振動的周期和振幅之比分別為多少?1:1 1:24 4、彈簧振子以、彈簧振子以O O點為平衡位置點為平衡位置,在在B B、C C兩點之間做簡諧振動兩點之間做簡諧振動,B,B、C C相距相距20cm,20cm,某某時刻振子處于時刻振子處于B B點,經過點,經過0.5s,0.5s,振

        8、子首次振子首次到達到達C C點,求:點,求:(1 1)振子的周期和頻率)振子的周期和頻率(2 2)振子在)振子在5s5s末的位移的大小末的位移的大?。? 3)振子)振子5s5s內通過的路程內通過的路程T T1.0s f1.0s f1 Hz1 Hz10cm10cm200cm200cmT T內通過的路程一定是內通過的路程一定是4A4A1/2T1/2T內通過的路程一定是內通過的路程一定是2A2A1/4T1/4T內通過的路程不一定是內通過的路程不一定是A A注意:注意:5 5、一個物體運動時其相位變化多少就、一個物體運動時其相位變化多少就意味著完成了一次全振動意味著完成了一次全振動?6 6、甲和乙兩個簡諧運動的相差為、甲和乙兩個簡諧運動的相差為 ,意味著什么意味著什么?25 5、相位每增加、相位每增加2 2就意味著發生了就意味著發生了一次全振動;一次全振動;6 6、意味著乙總是比甲滯后意味著乙總是比甲滯后1/41/4個周期個周期或或1/41/4次全振動次全振動.問題與練習P10

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