为什么说简谐运动是最基本的机械振动?

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暴走爱生活55
高能答主

2022-07-05 · 我是生活小达人,乐于助人就是我
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1、根据定义证明:

简谐运动是最基本也最简单的机械振动。当某物体进行简谐运动时,物体所受的力跟位移成正比,并且总是指向平衡位置。

它是一种由自身系统性质决定的周期性运动。(如单摆运动和弹簧振子运动)实际上简谐振动就是正弦振动。故此在无线电学中简谐信号实际上就是正弦信号。

2、也可以用简谐运动的一些条件来证明:

物体受力与位移之间的关系满足: F = - kx则为简谐运动。

在t时刻,简谐运动的位移x=Rcos(ωt+φ),简谐运动的速度v=-ωRsin(ωt+φ),简谐运动的加速度a=-(ω^2)Rcos(ωt+φ),这三条中满足任意一条都可以说明物体在做简谐运动。

扩展资料:

运动方程推导:

一个做匀速圆周运动的物体在一条直径上的投影所做的运动即为简谐运动:

若:

将R记为匀速圆周运动的半径,即:简谐运动的振幅

将ω记为匀速圆周运动的角速度,即:简谐运动的圆频率

将φ记为 t=0 时匀速圆周运动的物体偏离该直径的角度(逆时针为正方向),即:简谐运动的初相位。

则,在t时刻:

简谐运动的位移x=Rcos(ωt+φ)。

简谐运动的速度v=-ωRsin(ωt+φ)。

简谐运动的加速度a=-ω2Rcos(ωt+φ),上述三式即为简谐运动的方程。

参考资料来源:百度百科- 简谐运动

航天希尔
2024-08-11 广告
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本回答由航天希尔提供
丿叛逆丨琉璃殇
2022-07-05
知道答主
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1、机械振动的定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动叫做机械振动,简称振动。

2、简谐运动的定义: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复力的作用下振动简谐运动是最简单,最基本的机械振动叫做简谐运动。

3、简谐运动的特征:回复力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置。简谐运动是一种变加速运动,在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。

4、简谐运动的判定:要判定一个物体的运动是简谐运动,首先要判定这个物体的运动是机械振动,即看这个物体是不是做的往复运动;看这个物体在运动过程中有没有平衡位置;看当物体离开平衡位置时,会不会受到指向平衡位置的回复力作用,物体在运动中受到的阻力是不是足够小。然后再找出平衡位置并以平衡位置为原点建立坐标系,再让物体沿着x轴的正方向偏离平衡位置,求出物体所受回复力的大小,若回复力为F=-kx,则该物体的运动是简谐运动。

简谐运动是最基本也最简单的机械振动。当某物体进行简谐运动时,物体所受的力跟位移成正比,并且总是指向平衡位置。它是一种由自身系统性质决定的周期性运动(如单摆运动和弹簧振子运动)。实际上简谐振动就是正弦振动


根据该运动方程式,我们可以说位移是时间t的正弦或余弦函数的运动是简谐运动。简谐运动的数学模型是一个线性常系数常微分方程,这样的振动系统称为线性系统。线性系统是振动系统最简单最普遍的数学模型。但一般情况下,线性系统只是振动系统在小振幅条件下的近似模型。


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