内容正文:
2 简谐运动的描述
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一、简谐运动的描述
1.振幅
振动物体离开平衡位置的 距离叫作振动的振幅。振动物体运动的范围是振幅的 。
2.全振动
振动物体以相同的速度相继通过同一位置所经历的过程称为一次全振动。这一过程是一个完整的振动过程,振动物体在这一振动过程中通过的路程等于4倍的振幅。
最大
两倍
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3.周期和频率
(1)周期:做简谐运动的物体完成 全振动所需要的时间。
(2)频率:物体完成全振动的次数与所用时间之比叫作振动的频率。数值等于 内完成全振动的次数。
(3)单位:在国际单位制中,周期的单位是 ,频率的单位是 。
(4)关系:用T表示周期,用f表示频率,则周期和频率的关系是f= 。
(5)物理意义:表示物体振动快慢的物理量,周期越 ,频率越 ,表示振动越快。
一次
单位时间
秒
赫兹
小
大
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4.相位
物理学中把 叫作相位,我们用不同的相位来描述做简谐运动的物体在各个时刻所处的不同状态。
φ0是t=0时的相位,称作初相位,或初相。
二、简谐运动的表达式
简谐运动中的位移(x)与时间(t)关系的表达式 其中x表示质点在t时刻相对于平衡位置的位移。A代表简谐运动的振幅,T表示简谐运动的周期,φ0表示初相位。
(ωt+φ0)
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1.正误判断
(1)周期与频率仅仅是简谐运动特有的概念。( )
(2)弹簧振子的运动范围与它的振幅是相同的。( )
(3)如果两个振动存在相位差,则说明它们的振动步调是不一致的。( )
(4)振动物体的周期越大,表示振动得越快。( )
(5)振幅随时间做周期性变化。( )
(6)物体两次通过平衡位置的时间叫作周期。( )
×
解析:描述任何周期性过程都可以用这两个概念。
×
解析:弹簧振子的运动范围是振幅的两倍。
√
×
×
×
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2.弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点间做简谐运动,BC相距20 cm,某时刻振子处于B点,经过0.5 s,振子首次到达C点。则振子的振幅A= cm;振子的周期T= s,频率f= Hz;振子在2 s内通过的路程大小s= cm;最大位