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第十一章 机械振动
思考:弹簧振子为什么会做往复运动
1、存在力。2、惯性
思考:这个力有什么特点
总是指向平衡位置
回复力:振动物体受到总是指向平衡位置的力.
即:回复力的公式为F=-Kx “-” 表示回复力方向始终与位移方向相反。
k : 常量 x :位移总是背离平衡位置.
大小:
简谐运动的定义:
如果质点所受的力与它 偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动.即回复力满足 F= -KX 的运动就是简谐运动
注意:对一般的简谐运动,由于回复力不一定是弹簧的弹力,所以K不一定是劲度系数而是回复力与位移的比例系数
例1、如图所示,某一时刻弹簧振子的小球运动到平衡位置右侧,距平衡位置O点3cm处的B点,已知小球的质量为1kg,小球离开平衡位置的最大距离为5cm,弹簧的劲度系数为200N/m,求:
(1)最大回复力的大小是多少?
(2)在B点时小球受到的回复力的大小和方向?
(3)此时小球的加速度大小和方向?
(4)小球的运动方向怎样?
O
B
例2、作简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,一定相同的物理量是( )
A:速度 B:位移
C:回复力 D:加速度
简谐运动中振子受力及运动情况分析
A A→O O B B O O O→A
位移x 大小
方向
回复力F 大小
方向
加速度a 大小
方向
速度v 大小
方向
O→B
最大
向右
向左
向右
最大
向左
最大
向右
0
减小
增大
减小
向左
减小
减小
增大
向右
向右
向右
0
0
0
最大
向右
增大
增大
向左
向右
增大
向左
减小
向右
最大
向右
最大
向左
最大
向左
0
减小
向右
减小
减小
向左
向左
增大
向左
0
0
0
最大
向左
增大
增大
向右
向左
振
物理量
变
化
规
律
子
位
置
简谐运动中振子的受力及运动情况分析