Question

什么是简谐运动？

Answer 1

特点是：1，有一个平衡位置（机械能耗尽之后，振子应该静止的唯一位置）。2，有一个大小和方向都作周期性变化的回复力的作用。3，频率单一、振幅不变。

弹簧振子是一种典型的振动，它的特点是小球偏离平衡位置时总是受到一个指向平衡位置的力，称为回复力。水平弹簧振子的回复力就是弹簧弹力，而竖直弹簧振子的回复力是弹力和小球重力的合力。

我们在课上已经证明，无论是水平弹簧振子，还是竖直弹簧振子，它的回复力总是与位移反向且成正比的。

其实，很多振动都有这种特点：如果一个振动中物体所受的回复力与位移反向且成正比，那么这个物体的运动就称为简谐振动。简谐振动具有共同的特点，比如简谐运动的周期公式都是相同的。

生活中有很多简谐振动，比如我们将一个浮标放入水中，让浮标受到一个微小的扰动而上下运动，那么浮标就是简谐运动。在比如绳子悬挂一个小球，小球做微小的左右摆动，就构成单摆，单摆也是简谐运动。

可以从数学上证明：任何一种周期性的运动，都可以分解成一系列简谐振动的合成，这称为傅里叶变换，大家上了大学就知道了。