9-1简谐运动 振幅 周期和频率 相位22678.ppt

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1、9-1 9-1 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位1第九章第九章 振振 动动物理学物理学第五版第五版19-1 9-1 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位2第九章第九章 振振 动动物理学物理学第五版第五版2 一一 简谐运动简谐运动平衡位置平衡位置9-1 9-1 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位3第九章第九章 振振 动动物理学物理学第五版第五版3令令 弹簧振子的运动分析弹簧振子的运动分析得得即即具有加速度具有加速度 与位移的大小与位移的大小x成正比成正比,而方而方向相反特征的振动称为向相反特征的振动称为简谐运动简谐运动9-1

2、 9-1 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位4第九章第九章 振振 动动物理学物理学第五版第五版4简谐运动的微分方程简谐运动的微分方程积分常数，根据初始条件确定积分常数，根据初始条件确定解方程解方程解得解得简谐运动方程简谐运动方程得得9-1 9-1 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位5第九章第九章 振振 动动物理学物理学第五版第五版5简谐运动方程简谐运动方程 二二 振幅振幅图图9-1 9-1 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位6第九章第九章 振振 动动物理学物理学第五版第五版6三三 周期、频率周期、频率弹簧振子周期弹簧振子周

3、期 周期周期注意注意图图9-1 9-1 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位7第九章第九章 振振 动动物理学物理学第五版第五版7 频率频率 圆频率（角频率）圆频率（角频率）周期和频率仅与振动系统周期和频率仅与振动系统本身本身的的物理性质有关物理性质有关图图9-1 9-1 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位8第九章第九章 振振 动动物理学物理学第五版第五版8 相位的意义相位的意义:表征任意时刻（表征任意时刻（t）物体振物体振动状态（相貌）动状态（相貌）.物体经一周期的振动，物体经一周期的振动，相位改变相位改变 .四四 相位相位相位相位(位相位相)初相

4、位初相位9-1 9-1 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位9第九章第九章 振振 动动物理学物理学第五版第五版9五五 常数常数 和和 的确定的确定初始条件初始条件 对给定振动对给定振动系统，周期由系系统，周期由系统本身性质决定，统本身性质决定，振幅和初相由初振幅和初相由初始条件决定始条件决定.9-1 9-1 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位10第九章第九章 振振 动动物理学物理学第五版第五版10已知已知 求求讨论讨论图图取取9-2 9-2 旋转矢量旋转矢量第九章第九章 振振 动动11物理学物理学第五版第五版11 以以 为原为原点旋转矢量点旋转矢量

5、 的端点在的端点在 轴轴上的投影点的上的投影点的运动为简谐运运动为简谐运动动.9-2 9-2 旋转矢量旋转矢量第九章第九章 振振 动动12物理学物理学第五版第五版12 以以 为原为原点旋转矢量点旋转矢量 的端点在的端点在 轴轴上的投影点的上的投影点的运动为简谐运运动为简谐运动动.9-2 9-2 旋转矢量旋转矢量第九章第九章 振振 动动13物理学物理学第五版第五版13 以以 为原为原点旋转矢量点旋转矢量 的端点在的端点在 轴轴上的投影点的上的投影点的运动为简谐运运动为简谐运动动.9-2 9-2 旋转矢量旋转矢量第九章第九章 振振 动动14物理学物理学第五版第五版149-2 9-2 旋转矢量旋转矢

6、量第九章第九章 振振 动动15物理学物理学第五版第五版15 对于两个对于两个同同频率频率的简谐运动，相位差表示的简谐运动，相位差表示它们间它们间步调步调上的上的差异差异（解决振动合成问题）（解决振动合成问题）.讨论讨论 相位差：表示两个相位之差相位差：表示两个相位之差9-2 9-2 旋转矢量旋转矢量第九章第九章 振振 动动16物理学物理学第五版第五版16同步同步为其它为其它超前超前落后落后反相反相9-2 9-2 旋转矢量旋转矢量第九章第九章 振振 动动17物理学物理学第五版第五版17 例例 一质量为一质量为0.01 kg的物体作简谐运动，的物体作简谐运动，其振幅为其振幅为0.08 m，周期为周期为4 s，起始时刻物体在起始时刻物体在x=0.04 m处，处，向向Ox轴负方向运动（如图）轴负方向运动（如图）.试试求求 （1）t=1.0 s时，物体所处的位置和所受时，物体所处的位置和所受的力；的力；9-2 9-2 旋转矢量旋转矢量第九章第九章 振振 动动18物理学物理学第五版第五版18 （2）由起始位置运动到由起始位置运动到x=-0.04 m处所需处所需要的最短时间要的最短时间.9-3 9-3 单摆和复摆单摆和复摆19第九章第九章 振振 动动物理学物理学第五版第五版19作作 业业第第38页页 9 7、9 12、9 13、9 14