[理学]大学物理浙大三版第五章.pdf

大学物理甲 谭明秋 浙江大学物理系 2011年1月9日 第五章 机械振动 简谐振动的定量描述 简谐振动的动力学 简谐振动的合成 2 2011-1-9 机械振动：物体在一定位置附近作来回往复、周 期性的运动。如钟摆的摆动、活塞运动、心脏跳 动等，都是机械振动。 在微观尺度上有原子的振动；宇观尺度上有 宇宙学家提出的整个宇宙在膨胀与收缩的振动 中，周期约为百亿年。 更广义地，一切物理量（如电压、电流、温 度、电磁场等）在一定值附近来回变化，都称作 振动。例如天线上的电荷的来回运动，形成电磁 场的振荡变化。 3 2011-1-9 §5-1 简谐振动的描述 物体运动时，如果其离开平衡位置的位移 （或角位移）按余弦函数的规律随时间变化， 则这种运动称为简谐运动 x A cos( t )   余弦表达式 简谐振动： 最简单、最基本的振动。 4 2011-1-9 一. 简谐振动的余弦表达式 振动方程 cos(x A ) t  d x  速度 A  t  sin(v A ) t  cos(   ) d t 2 2 d x 2 2 a  A   t  A cos( t  )  cos(  ) 加速度 2 d t 2 a = –  x 位移和加速度大小成正比，方向相反 5-1 简谐振动的描述 5 2011-1-9 二. 描述简谐振动的物理量 cos( x A ) t  振幅 A ： 物体偏离平衡位置的最大距离，取正值