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振动与波动
地动仪
东汉张衡
弹簧振子的振动
物体在一定的位置附近作来回往复的运动。
机械振动：
振动：任何一个物理量在某个确定的数值附近作周期性的变化。
波动：振动状态在空间的传播。
任何复杂的振动都可以看作是由若干个简单而又基本振动的合成。这种简单而又基本的振动形式称为简谐运动。
简谐运动
复杂振动
合成
分解
简谐运动 最简单、最基本的振动.
谐振子 作简谐运动的物体.
简谐振动——物体在线性回复力(或力矩)作用下围绕平衡位置的运动叫简谐振动.
§4-1 简谐运动
4-1-1 简谐运动的基本特征
弹簧振子： 一根轻弹簧和一个刚体构成的一个
振动系统。
0
X
k
0
X
k
x
根据胡克定律：
（k为劲度系数）
F
回复力： 始终指向平衡位置的作用力
（1） F 和位移x 成正比。
（2） F 和位移x 恒反向，始终指向平衡位置。
由牛顿第二定律：
得:
令
特征一:
x
F
v
v
F
-A
A
x=0
F=0
弹
簧
振
子
的
振
动
弹
簧
振
子
的
振
动
简谐运动：
物体的运动遵从余弦（或正弦）规律。
简谐运动的基本特征：
微分方程的解为
特征二:
简谐运动的速度：
简谐运动的加速度：
称为速度幅
称为加速度幅
谐振动的位移、速度及加速度
v
a
v
a
x
x
t
o
T
系统的振
动能量为：

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