物理,簡諧運動位移圖是什麼樣的?單擺運動呢?謝謝

2021-03-03 20:36:38 字數 5328 閱讀 1990

1樓:匿名使用者

簡諧運動的位移圖,就是振動的位移(相對平衡位置的位移)隨時間的變化關係圖,是一條正弦函式或餘弦函式曲線。

單擺在擺角很小(一般指小於5度,現在教材說是小於10度了)時,它在一個平面內的振動就是簡諧運動,它的位移圖也是一條正弦函式或餘弦函式曲線。

物理,單擺運動是個小半圓,簡諧運動的位移是如圖,軌跡不一樣啊?為什麼還可以把單擺說成簡諧啊?謝謝

2樓:匿名使用者

加一個橫向的勻速就可以了

3樓:_**ile瑞士糖

位移影象和軌跡是兩種概念,樓主是不是混在一起了

物理,請問單擺運動屬於簡諧運動嗎?單擺的運動軌跡與簡諧運動一樣嗎?謝謝 5

4樓:回憶西湖

嚴格來說,單擺偏離法線15度內,擺長比較長,則單擺運動在水平方向的投影可以看作簡諧運動。這是可以具體證明的

如何證明單擺是簡諧運動?

5樓:

證明如下:

當θ很小時,θ≈sinθ≈op/l≈x/l。

所以f=-mgx/l=-kx。

結論:在擺角θ很小的情況下,單擺做簡諧運動。

荷蘭物理學家惠更斯通過詳盡的研究單擺運動,發現單擺做簡諧運動的週期t與擺長l的的關係如下,週期t與振幅、擺球的質量無關,t=2π√l/g。

該公式的運用:

(1)製作擺鐘。

(2)用單擺計算重力加速度。

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簡諧運動的特點和規律

1、物體運動的路線不一定都是直線

例如,單擺擺球做簡諧運動時的運動路線是在擺球平衡位置兩側並通過平衡位置的一段圓弧,即擺球的運動路線為曲線。

2、物體運動的速度方向與位移方向不一定相同

簡諧運動的位移指的是振動物體偏離平衡位置的位移,位移的起點總是在平衡位置,那麼當物體遠離平衡位置時位移方向與速度方向相同,靠近平衡位置時位移方向與速度方向相反。

3、振動物體所受的回覆力方向與物體所受的合力方向不一定相同

例如,擺球所受到的各個力的合力既要提供其做圓周運動的向心力,又要提供其做簡諧運動的回覆力,即單擺振動過程中擺球受到所有力的合力的一個分力提供向心力,另一個分力提供回覆力。那麼回覆力方向就與擺球所受到的各力的合力方向不相同。

4、物體在平衡位置不一定處於平衡狀態

例如,單擺擺球做簡諧運動經過平衡位置時,由於擺球的平衡位置在圓弧上,擺球在圓弧上做圓周運動需要向心力,故擺球在平衡位置處懸繩的拉力大於擺球的重力,即擺球在平衡位置並非處於平衡狀態。

6樓:200912春

如果一個運動微分方程可以為     x''+ω^2*=0  的形式,其中x''為位移(或角位移)的二階導數,即加速度(或角加速度);x為位移(或角位移);

ω為常數。則該運動被稱為簡諧振動(運動)。

mg與繩拉力t的合力f是小球m對於平衡位置的回覆力,有

運動微分方程:

am=-mgsinθ  ("-"號是因為f的方向與θ角增大的方向相反)

a=εl=θ''l

則 θ''+gsinθ/l=0  (1)

上式中的sinθ,只有當θ很小(微幅振動)時,sinθ=θ。

此時將(1)式改寫為:

θ''+(g/l)θ=0

設 ω^2=g/l

則 θ''+ω^2θ=0   (2)  ---> 符合簡諧振動微分方程x''+ω^2*=0  的形式

--->只有當θ很小(微幅振動)時是簡諧振動。

θ不是很小時,可以叫單擺運動,但不是簡諧運動。

「擺偏角最大時」是指 θ=90°吧,此時,繩拉力t=0,向心力為0,是個臨界點,小球m切向加速度大小由(1)式計算 a=g(也可以直接判斷),可以向平衡位置運動。

物理,簡諧運動的位移圖,是一條正弦函式或餘弦函式曲線,請問什麼時候是正弦?什麼時候是餘弦?謝謝。

7樓:匿名使用者

從平衡位置開始計時,是正弦函式;

從最大位移處開始計時,是餘弦函式。

什麼叫做簡諧運動?

8樓:月下者

簡諧運動隨時間按餘弦(或正弦)規律的振動,或運動。又稱簡諧振動。

簡諧運動是最基本也最簡單的機械振動。當某物體進行簡諧運動時,物體所受的力跟位移成正比,並且總是指向平衡位置。它是一種由自身系統性質決定的週期性運動。

(如單擺運動和彈簧振子運動)實際上簡諧振動就是正弦振動。故此在無線電學中簡諧訊號實際上就是正弦訊號。

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簡諧振動位移公式:x=asinωt

簡諧運動恢復力:f=-kx=-md^2x/dt^2=-mω^2x

ω^2=k/m

簡諧運動週期公式:t=2π/ω=2π(m/k)^1/2

如果質點的位移與時間的關係遵從正弦函式的規律,即它的振**像(x-t影象)是一條正弦曲線,這樣的振動叫做簡諧運動。

r是勻速圓周運動的半徑,也是簡諧運動的振幅;ω是勻速圓周運動的角速度,也叫做簡諧運動的圓頻率,ω=√(k/m);

φ是t=0時勻速圓周運動的物體偏離該直徑的角度(逆時針為正方向),叫做簡諧運動的初相位。在t時刻,簡諧運動的位移x=rcos(ωt+φ),簡諧運動的速度v=-ωrsin(ωt+φ),簡諧運動的加速度a=-(ω^2)rcos(ωt+φ),這三個式子叫做簡諧運動的方程。

9樓:荒城_輾轉成歌

簡諧運動隨時間按餘弦(或正弦)規律的振動,或運動,又稱簡諧振動。通俗來說,如果質點的位移與時間的關係遵從正弦函式的規律,即它的振**像(x-t影象)是一條正弦曲線,這樣的振動叫做簡諧運動。

簡諧運動是最基本也最簡單的機械振動。當某物體進行簡諧運動時,物體所受的力跟位移成正比,並且總是指向平衡位置。它是一種由自身系統性質決定的週期性運動。

(如單擺運動和彈簧振子運動)實際上簡諧振動就是正弦振動。故此在無線電學中簡諧訊號實際上就是正弦訊號。

10樓:章佳全黎汝

機械振動就是我們平時說的振動,高中書下的定義是:物體在平衡位置附近所做的往復運動,叫作機械振動。

如:鐘擺的擺動,水中浮標的上下浮動,**等等而簡諧振動是最簡單的一種振動,是一種理想化的振動,它不受任何外力作用,自身不停的來回做同一個動作

頻率(f)是單位i時間內完成全振動的次數

(單位時間就是指國際單位時間,為1秒)通俗的講就是:1秒內完成全振動的次數

週期(t)就是物體完成一次全振動所需的時間兩者概念剛好相反,因此週期與頻率成倒數關係:f=1/t

11樓:軍讓興錦

由t=t/n得週期為0.8s

又f=1/t得頻率f=1

.25解答簡諧運動的題目就是要看清題意,在熟悉那幾個書本上的基本公式就可以了

12樓:敬玉蓉褚卯

簡諧運動又名簡諧振動。

簡諧運動是最基本也最簡單的機械振動。當某物體進行簡諧運動時,物體所受的力跟位移成正比,並且總是指向平衡位置。它是一種由自身系統性質決定的週期性運動。(如單擺運動和彈簧振子運動)

13樓:冷嗜夕陽qe仏書

簡諧振動(又名簡諧運動) (1)定義或解釋 振動的一種形式。一個作直線振動的質點,如果取其平衡位置為原點,取其運動軌道沿`x`軸,那麼當質點離開平衡位置的位移`x`隨時間`t`變化的規律,遵從餘弦函式或正弦函式時:`x=acos((2\pi)/tt \phi)`,這一直線振動便是簡諧振動。

式中`a`表示質點離開平衡位置時`(x=0)`的最大位移絕對值,稱「振輻」,`t`是簡諧振動的週期,`((2\pi)/tt \phi)`角稱為簡諧振動。 ①物體在受到大小跟位移成正比,而方向恆相反的合外力作用下的運動,叫做簡諧振動。 ②物體的運動參量,隨時間按正弦或餘弦規律變化的振動,叫做簡諧振動。

(2)說明 ①振動中最簡單的就是簡諧振動 [1] 。因此,一開始採用(1)中①的**來定義簡諧振動,是恰當的。在瞭解了作簡諧振動物體的位移、速度、加速度等運動參量的變化規律以後,可以提出(1)中②的**,以豐富學生的認識。

實際上,物體的運動參量隨時間按正弦或餘弦規律變化,是物體受到大小跟位移成正比,方向恆相反的合外力作用的必然結果。 ②作簡諧振動的物體,受到的合外力和位移成正比這一點,是比較容易理解的,但是對於方向恆相反這一點,初學者並不容易理解,錯誤地認為在物體由平衡位置向最大位移處運動的過程中,位移是指向最大位移處,這和所受的作用力反向;由最大位移處向平衡位置運動的過程中,位移是指向平衡位置,這和所受的作用力同向;這樣似乎外力和位移的方向時而相反,時而相同了。造成這種看法主要是由於不理解簡諧振動中,位移始終是指物體相對於平衡位置的位置變化,這就是說,物體對平衡位置的位移總是背向平衡位置。

而回復力的方向總是指向平衡位置,所以二者方向恆相反。 ③在教學中,我們還要強調,作簡諧振動的物體除了受到大小跟位移成正比、方向恆相反的回覆力作用外,不受其他不平衡力的作用,或者說物體所受的合外力大小和位移成正比,方向恆相反。對於既受大小跟位移成正比、方向恆相反的回覆力作用,同時又受其他不平衡力作用(如阻力),物體所作振動就不是一種簡諧振動。

④我們一般可以用四種方法去描述簡諧振動。 a.動力學方法。即∑f=-kx,a=-kx/m 。

其中t1,t2時刻位移相同,影象運動趨勢表示其速度方向. b.運動學方法。即x= acos(ωt+φ),v= -aωsin(ωt+φ),a=- aω2cos(ωt+φ)。

c.振**線法.如圖,x軸為物體的位移,y軸為時間. d.向量圖示法,也就是參考圓法。

我們往往在分析簡諧振動時,採用參考圓法,那麼參考點以角速度ω旋轉時,它的投影就代表了給定的簡諧振動的位移規律.這時參考點的角速度跟振動的角頻率相對應.應該指出,用參考圓研究簡諧振動僅僅只是一種方法,兩種運動是不同性質的機械運動,它們之間沒有什麼必然的聯絡。

這四種方法分別從不同的角度反映了簡諧振動,在教學中不要混淆。 ⑤作簡諧振動的物體振幅不變,而且物體的位移、加速度最大時,速度為零;位移、加速度為零時,速度最大。這些事實說明了物體系的勢能和動能之間不斷地相互轉換,而且物體系的總能量保持一定。

因此,任何時刻物體系的總能量等於它的勢能極大值,也等於動能極大值。即任何時刻的勢能。 簡諧振動方程 一個做勻速圓周運動的物體在一條直徑上的投影所做的運動即為簡諧振動:

r是勻速圓周運動的半徑,也是簡諧振動的振幅;ω是勻速圓周運動的角速度,也叫做簡諧振動的圓頻率,ω=√(k/m);φ是t=0時勻速圓周運動的物體偏離該直徑的角度(逆時針為正方向),叫做簡諧振動的初相位。在t時刻,簡諧振動的位移x=rcos(ωt+φ),簡諧振動的速度v=-ωrsin(ωt+φ),簡諧振動的加速度a=-(ω^2)rcos(ωt+φ),這三個式子叫做簡諧振動的方程。 這個運動是假設在沒有 能量損失引至阻尼的情況而發生。

做簡諧振動的物體的加速度跟物體偏離平衡位置的位移大小成正比,方向與位移的方向相反,總指向平衡位置.

物理,單擺運動是個小半圓,簡諧運動的位移是如圖,軌跡不一樣啊?為什麼還可以把單擺說成簡諧啊?謝謝

加一個橫向的勻速就可以了 位移影象和軌跡是兩種概念,樓主是不是混在一起了 物理,請問單擺運動屬於簡諧運動嗎?單擺的運動軌跡與簡諧運動一樣嗎?謝謝 5 嚴格來說,單擺偏離法線15度內,擺長比較長,則單擺運動在水平方向的投影可以看作簡諧運動。這是可以具體證明的 物理,簡諧運動位移圖是什麼樣的?單擺運動呢...

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