【高中物理筆記|雜合物理】17簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)(1)
以下筆記為主要為睿叔所講總結(jié)+多方網(wǎng)課+個(gè)人總結(jié)
【17簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)】
A模型考點(diǎn)——簡(jiǎn)諧振動(dòng)
[相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)補(bǔ)充見(jiàn)后]
A1.機(jī)械振動(dòng)

A2.簡(jiǎn)諧振動(dòng)與彈簧振子

///補(bǔ)充點(diǎn):
證明的方法就是滿足任意一種定義即是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。
補(bǔ)充一下:

........



///補(bǔ)充點(diǎn):
有關(guān)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)補(bǔ)充(此處結(jié)合多方網(wǎng)課)

彈簧上連接小球,壓縮小球和彈簧然后釋放,在O點(diǎn),在小球的運(yùn)動(dòng)方向上合力為0, 此位置稱(chēng)為平衡位置。
小球和彈簧組成的系統(tǒng)叫彈簧振子,簡(jiǎn)稱(chēng)振子。
此類(lèi)問(wèn)題中,位移通常默認(rèn)為從平衡位置指向研究位置。
但是也有考位移是一段時(shí)間內(nèi)始末位置的那種,題目一般都會(huì)特殊說(shuō)明,注意分清。
基本概念整合:
①位移(矢量):字母x,從平衡位置指向研究位置。有大小有方向。單位用米或厘米表示。
②振幅(標(biāo)量):字母A,偏離平衡位置的最大位置,是表示振動(dòng)的范圍和強(qiáng)度的物理量。單位用米或厘米表示。
正弦型圖像題中y軸偏離o點(diǎn)所能達(dá)到的最大值即為振幅。
③角速度/角頻率(標(biāo)量):字母ω,ω=2π/T=2πf? ??單位為弧度每秒
④周期(標(biāo)量):字母T,即一次全振動(dòng)所用的時(shí)間,T=2π/ω=1/f? ??單位是秒
⑤頻率(標(biāo)量):字母f,f=1/T? ?單位為赫茲(Hz)
⑥相位:周期性運(yùn)動(dòng)在各個(gè)時(shí)刻所處的不同狀態(tài)。在機(jī)械振動(dòng)中,相位描述的是做機(jī)械振動(dòng)的物體的振動(dòng)狀態(tài)。
表達(dá)式為(ωt+φ),當(dāng)t=0時(shí),φ即為初相位。
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)正弦圖象中求初相位的方法,看t=0時(shí)對(duì)應(yīng)的y軸坐標(biāo),所得的值=Asinφ,解個(gè)方程即可。t圖會(huì)給,ω也解方程即可。
⑦回復(fù)力:振動(dòng)物體所受的總是指向平衡位置且與位移的大小成正比的力叫做回復(fù)力。公式為:F=-kx,注意此處k不一定是勁度系數(shù)。
1°回復(fù)力是效果力(受力分析時(shí)只分析性質(zhì)力)? ? 2°回復(fù)力不一定由合力來(lái)充當(dāng)
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的關(guān)系
①振動(dòng)物體在一個(gè)周期內(nèi)的路程為四個(gè)振幅,振動(dòng)物體在半個(gè)周期內(nèi)的路程為兩個(gè)振幅
②振動(dòng)物體在半個(gè)周期內(nèi)一定會(huì)兩次經(jīng)過(guò)初始位置,且速度等大反向。
③振動(dòng)物體在1/4個(gè)周期內(nèi)的路程不一定等于一個(gè)振幅.只有當(dāng)初始時(shí)刻振動(dòng)物體在平衡位置或最大位移處時(shí),1/4個(gè)周期內(nèi)的路程才等于一個(gè)振幅。
④運(yùn)動(dòng)具有周期性和對(duì)稱(chēng)性
⑤運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,系統(tǒng)機(jī)械能守恒
⑥遠(yuǎn)離平衡位置,x、F、a、Ep增大,V、Ek減小??拷胶馕恢孟喾?。
(僅在做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的情況下成立,靜止時(shí)不算。)(自己總結(jié)+黃夫人的部分筆記)
位移判斷:
大小很好看,就是與平衡位置的距離。
方向要看平衡位置,平衡位置指向研究位置所得的方向就是位移方向
所以就會(huì)出現(xiàn)種情況:以向右為正方向,從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),始末位置均在平衡位置以左,看似是向右運(yùn)動(dòng),(注意位移定義?。┑谶@里位移的方向還是負(fù)的。

?
速度判斷:速度與加速度有點(diǎn)相反的意思。
大小——兩端速度為零,平衡位置速度最大。(運(yùn)動(dòng)過(guò)程類(lèi)似于對(duì)稱(chēng)的0-v-0模型)
方向——看運(yùn)動(dòng)情況,也就是說(shuō)該物體怎么運(yùn)動(dòng)。
最常判斷的是過(guò)平衡位置時(shí)的速度方向,這里就要看在平衡位置的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),若是從負(fù)方向來(lái)或要到正方向去,方向就是從負(fù)方向指向正方向。(略顯啰嗦...)
加速度判斷:
大小——離平衡位置越遠(yuǎn),加速度越大。
方向——先看正方向,再看在平衡位置哪邊,加速度的方向指向平衡位置。
原理:加速度a=F/m,當(dāng)伸長(zhǎng)量/壓縮量變化時(shí)都會(huì)引起F變化,從而影響加速度,平衡位置加速度為零,往兩邊走加速度逐漸增大,在兩端加速度最大。
加速度a與位移x方向一定相反,加速度a與位移x變化趨勢(shì)一定相同!