简 谐 振 动PPT模板.pptx

;简谐振动;如上图（a）所示，弹簧处于自然长度时，物体沿水平方向所受的合外力为零，此时物体所在的位置O点称为平衡位置。以O点为坐标原点，以弹簧的伸长方向为x轴正向建立坐标系。;;;【例10-1】如下图所示，一质量为m、长度为l的均质细棒悬挂在水平轴O点。开始时，棒在垂直位置OO′，处于平衡状态。将棒拉开微小角度θ后放手，棒将在重力矩作用下，绕O点在竖直平面内来回摆动。此装置是最简单的物理摆，又称为复摆。若不计棒与轴的摩擦力和空气阻力，棒将摆动不止。试证明在摆角很小的情况下，细棒的摆动为简谐振动。;;1.2描述简谐振动的物理量;2．周期与频率;;3．相位与初相;用相位描述物体的运动状态，还能充分体现出振动的周期性。例如：

ωt＋φ＝0时，物体位于正位移最大处，且v＝0；

ωt＋φ＝π/2时，物体位于平衡位置，且向x轴负方向运动，v＝ωA；

ωt＋φ＝π时，物体位于负位移最大处，且v＝0；

ωt＋φ＝3π/2时，物体位于平衡位置，且向x轴正方向运动，v＝ωA；

ωt＋φ＝2π时，物体位于正位移最大处，且v＝0。;4．振幅与初相的确定;【例10-2】一质点沿x轴做简谐振动，振幅A＝0.12m，周期T＝2s，当t＝0时，质点对平衡位置的位移x0＝0.06m，此时，质点向x轴正向运动。求：（1）此简谐振动的运动方程；（2）从初始时刻开始第一次通过平衡位置的时刻。;;1.3简谐振动曲线;1.4旋转矢量法;【例10-3】在弹簧振子系统中，有一质量m＝0.01kg的物体做简谐振动，其振幅A＝0.08m，周期T＝4s，初始时刻物体在x0＝0.04m处向Ox轴负方向运动，求：（1）t＝1s时，物体所处的位置和所受的力；（2）由初始位置运动到x＝－0.04m处所需要的最短时间。;;1.5简谐振动的能量;动能、势能及总能量随时间变化的曲线如右图所示（设φ＝0）。;【例10-4】在水平弹簧振子中，物体的质量m＝0.025kg，弹簧的劲度系数k＝0.4N/m，当物体在正向离平衡位置0.1m处时运动的速率v＝0.4m/s。求：（1）系统的总能量E；（2）振幅A；（3）物体的最大速率vmax；（4）物体在A/2处具有的动能Ek和势能Ep。;;