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《Tidelin機械振動》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、第一章機械振動機械振動：物體（或物體的一部分）在平衡位置附近所做的往復運動，叫做機械振動，簡稱振動。振動的特征注意：振動可能是直線運動，也可能是曲線運動振動的條件：1、每當物體離開平衡位置后，它就受到一個指向平衡位置的力，該力使物體產生回到平衡位置的效果。（即回復力）2、受到的阻力足夠小。（自由振動、阻尼振動）關于回復力和平衡位置：1、回復力是根據力的作用效果命名的，它由其他力提供。（①可以是彈力，也可以是摩擦力或者是重力，或幾個力的合力，或某個力的分力。②物體沿直線振動時回復力是合力，沿圓弧振動時
2、回復力是合力在圓弧切線方向的分力。）2、回復力的方向總是指向平衡位置，振動物體經過平衡位置時，回復力為零，但合外力不一定為零。理想化：1、彈簧質量不計；2、摩擦和其他阻力忽略；3、物體看成質點注意：彈簧振子不一定是水平的簡諧運動：如果物體所受回復力的大小跟位移大小成正比，并且總是指向平衡位置。簡諧運動的動力學特征：回復力簡諧運動的運動學特征：注意：1、簡諧運動是變加速運動2、負號表示①回復力方向始終與位移方向相反；②加速度方向始終與位移方向相反位置-A-A→OOO→AAA→OOO→-A位移負最大負變
3、小0正變大正最大正變小0負變大速度0正變大正最大正變小0負變大負最大負變小加速度正最大正變小0負變大負最大負變小0正變大回復力正最大正變小0負變大負最大負變小0正變大動能0變大最大變小0變大最大變小勢能最大變小0變大最大變小0變大機械能不變不變不變不變不變不變不變不變平衡位置為回復力F、加速度a、振子位移x方向改變的轉折點。兩端點處為速度v方向改變的轉折點。v是機械振動嗎？速度與位移成反比嗎？問題一：簡諧運動中定義什么位置為平衡位置？問題二：做簡諧運動的物體“連續(xù)兩次經過同一位置”是什么意思？連續(xù)兩
4、次經過同一位置，各物理量的關系如何？1、小球先向右運動，然后回到原位置2、小球先向左運動，然后回到原位置v的大小不變，方向發(fā)生改變。加速度a、回復力F、位移x，這三個量的大小方向都不變拓展：簡諧運動具有對稱性。注意：合外力不一定為零振幅：做往復運動的物體離開平衡位置的最大距離振幅用A表示，單位：m物理意義：表示振動的強弱注意：振幅是標量，沒有負值。振幅在數值上等于振子最大位移的大小，但不是最大位移，因為最大位移有方向。對于一個確定的簡諧運動，振幅是定值，但位移是變化的（大小方向都會變）。周期：做簡諧
5、運動的物體完成一次全振動所需要的時間，用T表示，單位：秒頻率：單位時間內完成全振動的次數，用f表示，單位：Hz周期與頻率的關系：T=1/f物理意義：周期和頻率都是表示物體振動快慢的物理量。簡諧運動的運動特征：簡諧運動：大量實驗發(fā)現運動的特征相當于一個做勻速圓周運動的物體在一條直徑上的投影簡諧運動的位移與速度的關系：既不是正比，也不是反比。固有周期：固有周期（或頻率）是振動物體的固有屬性，與振幅大小以及是否振動無關。當彈簧振子自由振動時，周期只取決于振子的質量和彈簧的勁度系數，與振幅無關。簡諧運動的位
6、移與時間的關系：簡諧運動的位移、時間圖像圖像的用途：1、可以確定物體某一時刻的位移2、能夠確定振動的振幅3、能夠確定振動的周期和頻率4、能夠確定某一時刻的運動方向、加速度的方向5、能夠比較不同時刻的速度大小、加速度大小注意：簡諧運動的圖像不是質點的運動軌跡。vxA-AaFvtttt附加問題：若彈簧豎直放置，物體輕輕放在彈簧上端釋放，則物體到達最低點時加速度是多少？彈簧對物體的彈力多大？單擺是一種理想模型：1、擺線不發(fā)生形變2、擺線（懸線）質量忽略不計3、擺球大小忽略不計4、摩擦和空氣阻力忽略不計為了
7、滿足上述條件，單擺的擺球應選擇質量大而體積小的球，線應選擇盡量細而輕且彈性小的線，擺球大小應比擺線長度小得多?；貜土κ怯芍亓ρ貓A弧切線方向的分力注意：單擺在任意時刻，合外力都不為零在平衡位置上（最低點），回復力為零，拉力與重力的合力提供向心力在偏角θ很小的條件下（通常θ<5°），擺球相對O點的位移x的大小≈弧長OP的大小≈線段OP的大小由數學關系可得：則，因為F的方向始終與x方向相反，所以修正為由此可見，單擺在擺角很小條件下的振動為簡諧振動。簡諧運動公式周期公式由單擺的回復力公式可知單擺的得出單擺的
8、周期公式由單擺周期公式可知：1、單擺的周期公式算出的周期為單擺的固有周期，相應的能算出單擺的固有頻率。周期與振幅及擺球質量無關，只與擺長及單擺所在地的重力加速度有關。2、單擺的周期公式僅在最大偏角很小時成立。（5°）3、l為擺長。實際單擺小球不可能是質點，所以擺長是指懸點到擺球重心的長度，即擺長等于擺線長度加上擺球半徑4、周期為2s的單擺，叫做秒擺，其擺長約為1m5、伽利略發(fā)現了單擺運動的等時性，惠更斯得出了單擺的周期公式，并發(fā)明了擺鐘。根據單擺公式，可以利用單擺來測
