Question

物理作业 简谐运动

已知波的表达式 y(x,t)=0.177*sin(2.08*x-1.97*t+ϕ) m
在t=1.54 s，x=5.54 m，波低于平衡位置5.70 cm
求ϕ
最好有解题过程，实在是不会求初相位

Answer 1

简谐运动
1、机械振动
（1）平衡位置：物体振动时的中心位置，振动物体未开始振动时相对于参考系静止的位置，或沿振动方向所受合力等于零时所处的位置叫平衡位置。
（2）机械振动：物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动，通常简称为振动。
（3）振动特点：振动是一种往复运动，具有周期性和重复性。
2、简谐运动
（1）弹簧振子
一个轻质弹簧联接一个质点，弹簧的另一端固定，就构成了一个弹簧振子。

（2）振动形成的原因
①回复力：振动物体受到的总能使振动物体回到平衡位置，且始终指向平衡位置的力，叫回复力。
振动物体的平衡位置也可说成是振动物体振动时受到的回复力为零的位置。
②形成原因：振子离开平衡位置后，回复力的作用使振子回到平衡位置，振子的惯性使振子离开平衡位置；系统的阻力足够小。
（3）振动过程分析
振子的运动
A→O
O→A′
A′→O
O→A
对O点位移的方向怎样？大小如何变化？
向右
减小
向左
增大
向左
减小
向右
增大
回复力的方向怎样？大小如何变化？
向左
减小
向右
增大
向右
减小
向左
增大
加速度的方向怎样？大小如何变化？
向左
减小
向右
增大
向右
减小
向左
增大
速度的方向怎样？大小如何变化？
向左
增大
向左
减小
向右
增大
向右
减小
动量的方向怎样？大小如何变化？
向左
增大
向左
减小
向右
增大
向右
减小
振子的动能
增大
减小
增大
减小
弹簧的势能
减小
增大
减小
增大
系统总能量
不变
不变
不变
不变
（4）简谐运动的力学特征
①简谐运动：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。
②动力学特征：回复力F与位移x之间的关系为
F＝－kx
式中F为回复力，x为偏离平衡位置的位移，k是常数。简谐运动的动力学特征是判断物体是否为简谐运动的依据。
③简谐运动的运动学特征
a＝－ x
加速度的大小与振动物体相对平衡位置的位移成正比，方向始终与位移方向相反，总指向平衡位置。
简谐运动加速度的大小和方向都在变化，是一种变加速运动。简谐运动的运动学特征也可用来判断物体是否为简谐运动。

Answer 2

简谐运动是振动的一种，基本上符合正弦函数或者余弦函数的规律，考虑摩擦等能量损失，峰值就是递减的，周期不变

Answer 3

x=Acos(wt+a),打不出希腊字母,抱歉.
A是简谐运动的振幅,w是圆频率,a是初相位.

Answer 4

简谐振动是变力运动 加速度时刻变化 因为随弹簧位移变化受到的力不同所以加速度不同
平衡位置时候弹簧无形变量 受力为0 加速度为0 此时速度最大 由弹簧的弹性势能全部转化为振子的动能
过平衡位置时 加速度为0 但是速度有方向 有左有右

Answer 5

向上为正方向 F(弹簧)=k(-x) F（物块）=ma-mg=m（ddx/(dt)^2）-mg 定滑轮：F(弹簧)=F（物块） kx+m（ddx/(dt)^2）=mg 此微分方程的解是正弦或者余弦函数（求两次导等于自己，具体证明需要高等数学知识e^iπ的展开，等等，可以搜索简谐运动的微分方程。）所以是简谐运动。