简谐运动.doc

简谐运动简谐运动在弹簧下端挂一个小球，拉一下小球，它就以原来的平衡位置为中心上下做往复运动物体在平衡位置附近所做的往复运物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动动，叫做机械振动，通常简称为振动通常简称为振动振动现象在自然界中是广泛存在的钟摆的摆动，水中浮标的上下浮动，担物行走时扁担的颤动，树梢在微风中的摇摆，都是振动一切发声的物体都在振动，地震是我们脚下大地的剧烈振动研究振动要从最简单、最基本的振动着手，这种振动叫做简谐运动电子课文电子课文实验实验如图 91 所示，把一个有孔的小球安在弹簧的一我们又遇到了理想化的物理模型端，弹簧的另一端固定，小球穿在光滑的水平杆上，可以在杆上滑动小球和水平杆之间的摩擦忽略不计，弹簧的质量比小球的质量小得多，也可忽略不计这样的系统称为弹簧振子弹簧振子，其中的小球常称为振子振子静止在 O 点时，弹簧没有发生形变，对振子没有弹力的作用，O 点是振子的平衡位置把振子拉到平衡位置右方的 A点，然后放开，观察弹簧振子的振动情况由实验可以看到，振子以 O 点为中心在水平杆上做往复运动振子由 A 点开始运动，经过 O 点运动到 A点，由 A点再经过 O 点回到 A 点，且距离 OA 等于 OA此后振子不停地重复这种往复运动下面我们分析一下振子的受力情况振子在振动过程中，所受的重力和支持力平衡，对振子的运动没有影响影响振子运动的只有弹簧的弹力，这个力的方向跟振子偏离平衡位置的位移方向相反，总指向平衡位置，它的作用是使振子能返回平衡位置，所以叫做回复力回复力通过学生实验八我们知道，在弹簧发生弹性形变时，弹簧振子的回复力 F 跟振子偏离平衡位置的位移 x 成正比，即F=-kx式中负号表示回复力的方向跟振子偏离平衡位置的位移方向相反这个关系在物理学中叫做胡克定律胡克定律，式中的常数 k 叫做劲度系数劲度系数，简称劲度劲度物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫做简谐运动根据牛顿第二定律可知，做简谐运动的物体的加速度跟物体偏离平衡位置的位移大小成正比，方向与位移的方向相反，总指向平衡位置简谐运动是最简单、最基本的机械振动，图 92 给出了简谐运动的几个实例