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简谐振动的理解和认知

文化教育佚名2023-09-17

简谐振动是高中物理学习中遇到的最基本的振动,我们在学习中主要研究弹簧振子的振动,以及单摆的摆动。我们知道这两种都属于典型的简谐振动,那么,简谐振动有什么特点或者特征呢?

我们可以从两方面来描述简谐振动的特点和特征。

其一,简谐振动,其位移与时间的图像,是正弦函数关系或者余弦函数关系。

其二是,简谐振动,所受到的合外力我们也称回复力具有与位移成正比,永与位移的方向反方向,始终指向平衡位置的特点。在这种特点的回复力作用下,物体的振动就是简谐振动。

简谐振动中最简单的就是简谐振动。因此,一开始第一种来描述是大家容易理解的。在了解了作简谐振动物体的位移、速度、加速度等运动参量的变化规律以后,可以再引导到简谐振动物体所受的力的特点上。

实际上,物体的运动位移随时间按正弦或余弦规律变化,是物体受到大小跟位移成正比,方向恒相反的合外力作用的必然结果。这也是我们在学习牛顿定律时所知道的,物体受什么样的力的作用,就会必然具备相应的运动特点。这也是经典物理学中最基本的特征:力决定运动。

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