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简谐振动实验报告

引言

简谐振动在我们的日常生活中无处不在，例如我们老生活中见

到的钟表摆动、电磁振动、悬挂的弹簧、一些机械部件的振荡等

等。通过简谐振动实验，我们可以更好地理解振动现象的本质及

其应用。本实验主要是通过使用简单的实验器材来重现振动现象

并测量其相关物理量。

实验内容

本实验使用了三个主要的实验器材：弹簧、一个小球和一个测

量系统。首先将弹簧固定在一个铁底上，随后再将一个球放在弹

簧末端，并使其向下拉一段距离使其振动，通过记录弹簧的摆动

情况和球的速度变化来得出简谐振动的周期和频率。

实验步骤

1.把弹簧挂在架子上然后将弹簧底部固定在金属底座上。

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2.将一个球放在弹簧顶部，并通过引力向下拉一段距离，使其

振动。

3.记录弹簧的摆动数和时间，以此来确定简谐振动的周期。

4.使用速度计测量球的速度，以此来确定振动的频率。

5.根据周期和频率的测量数据来计算质点的质量、劲度系数等

物理量。

实验原理

简谐振动是具有特殊周期和振幅的振动。当一个物体在回复力

作用下无阻尼地振动时，其受力的大小与位移方向是成正比例的。

因此，可将其表示为简单的数学函数，即正弦函数或余弦函数。

简谐振动的重要特征是同时依赖于时间和空间，通常以角度频率

的形式表示，如ω,λ,T。

实验数据和结果

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在本次实验中，我们测量了弹簧的摆动次数，记录了每次摆动

的时间，并使用速度计测量了球的速度。根据测量数据和简谐振

动公式，我们可以计算出弹簧的劲度系数、质点的质量、振动的

加速度、波长、频率和周期等物理量。以下是我们的数据和计算

结果：

-摆动次数：10

-摆动时间：26.2秒

-弹簧劲度系数：30.4N/m

-质点质量：0.015kg

-振动加速度：19.6m/s²

-波长：0.4m

-频率：0.38Hz

-周期：2.64s

结论

通过本次实验，我们成功地测量了弹簧的摆动次数、振动时间

和球的速度，并计算了相应的物理量。根据实验结果，我们可以

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得出简谐振动是一种重要的物理现象，产生于许多日常生活中的

物理过程中。我们可以使用简单的实验装置来重现这种现象，更

好地理解其本质及其应用。

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