如何判断机械振动是否是简谐运动?
在机械振动中,回复力为0的位置叫做这个简谐运动的平衡位置。在x-t图像中是x=0的位置,在v-t图像中是v最大的位置。该位置处速度最大,动能最大,势能为0。
简谐运动的特点:回复力的大小与位移大小始终成正比,方向始终相反,即符合公式F=-kx。这也是判断一个机械振动是否是简谐运动的依据。
在这里需要强调两个概念:一是平衡位置。平衡位置是指物体在振动方向上所受合力为零的位置。简谐运动一定有平衡位置,而机械振动有中心位置,不一定有平衡位置。
另一个是位移。振动中物体的位移是表示物体即时位置的物理量,它始终以平衡位置为初始位置,可以用一个由平衡位置指向某一时刻位置的有向线段来表示。
扩展资料
简谐运动的规律:
简谐运动是一种复杂的非匀变速运动,要结合牛顿运动定律、动量定理、动能定理、机械能守恒定律来分析解决简谐运动的问题。
(1)简谐运动的对称性:振动物体在振动的过程中,在关于平衡位置对称的位置上,描述物体振动状态的物理量(位移、速度、加速度、动量、动能、势能等)大小相等。
(2)简谐运动的周期性:振动物体完成一次全振动(或振动经过一个周期),描述物体振动状态的物理量(位移、速度、加速度、动量、动能、势能等)又恢复到和原来一样。简谐运动的周期是由振动系统的特性决定的,与振幅无关。
参考资料来源:百度百科-简谐运动