15.4机械振动章节内容小结

本章主要介绍了机械振动的相关知识，特别是重点介绍了机械振动中比较特别的一种运动：简谐运动，我们介绍了简谐运动的运动特点以及相关物理量，比如回复力、周期、振幅等内容，也介绍了高中物理阶段我们经常碰到了两类典型的简谐运动的模型：弹簧振子与单摆。

下面我们对本章涉及到的主要知识点小结如下：

1、机械振动：我们把一个物体或者物体的某个部分在一个位置附近的往复运动，称为机械振动或者振动，这是机械振动物理概念的定义，它告诉我们，做机械振动的物体一定会在某一位置附近做往复运动，其运动方向也会发生改变，所以机械振动肯定是加速度改变的运动；
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2、简谐运动：简谐运动是机械振动的一种，简谐运动是最基本的振动，除了满足机械振动的基本特征外，简谐运动还满足以下特征：

其一，简谐运动的位移与时间的关系是正弦函数关系；

其二，简谐运动的物体所受到的回复力具有与偏离平衡位置的位移大小成正比，与位移方向相反的特点；

3、振幅：我们把做简谐运动的物体偏离平衡位置最大距离，称为振幅；

4、周期：简谐运动完成一次全振动所需要的时间称为简谐运动的周期，我们在测量简谐运动的物体的一次全周期时，可以选择振动中的任何位置为起点，我们测得的结果都是一样的；

5、频率：周期的倒数是频率，它表示单位时间内可以完成全振动的次数；

6、相位及初相：我们把简谐运动的位移与时间的正弦函数关系力的（wt φ1>φ2时，我们说简谐运动1比简谐运动2超前（φ1-φ2）,或者说简谐运动2比简谐运动1落后（φ1-φ2）；

8、回复力：回复力和之前的向心力一样，都属于效果力，我们在受力分析的时候不用分析该力，回复力可以由某一个力的分力提供，也可以由几个力的合力提供，物体之所以能做简谐运动，主要是因为该物体所受到的回复力满足以下两个特点：

其一是，该回复力的大小与物体便宜平衡位置的位移的大小成正比；

其二是，该回复力的方向始终指向平衡位置，与位移的方向相仿；

9、对于弹簧振子来说，其做简谐运动过程中，机械能守恒，过程中弹簧的弹性势能与小球的动能之间在相互转化；在平衡位置处，小球的动能最大，弹簧的弹性势能最小，在偏离平衡位置的最大位移处，小球的动能为零，弹簧的弹性势能最大；

10、单摆：单摆是一种理想化的物理模型，要使得这一模型成立，必须满足以下几个条件：

其一、悬挂小球或者物体的细线的长度不可改变；

其二、细线的质量与悬挂的小球或者物体相比，质量可以忽略；

其三、悬挂小球的直径或者物体的尺寸相对于细线的长度来说也可以忽略；

其四、与悬挂小球的所受到的重力及绳的拉力相比，空气对小球以及绳的阻力可以忽略；

11、单摆的回复力：单摆得回复力为：F=-mg/l*x，其中对于确定的单摆来说，mg/l为常数，我们设为k，单摆在摆动角度很小的情况下是在做简谐运动；

12、单摆的周期公式：荷兰物理学家惠更斯进行了大量的实验和理论研究，最终给出了单摆在做简谐运动时的周期公式：

13、重力加速度的测量：我们可以利用单摆来测量某一地区的重力加速度，我们只需要测得单摆的摆长，单摆得周期，就可以求得重力加速度；

14、固有频率：对于弹簧振子以及单摆来说，在没有外力干预的情况下，其周期与振幅无关，只有自身的性质有关，我们把这种振动称为固有振动，其频率称为固有频率；

15、受迫振动与共振：系统在外力驱使下振动称为受迫振动，当驱动力的频率与系统的固有频率相等时，物体做受迫振动得振幅最大，我们把这种现象称为共振；

以上就是关于机械振动章节内容得小结，供大家学习和参考。