06-2 描述简谐振动的物理量
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02-06-02

描述简谐振动的物理量


 

 

 

  

  简谐振动具有周期性.物体作一次完全振动需要的时间称为振动的周期。经历一个周期,物体又将完全回到原来的状态。对于简谐振动,我们知道,余弦、正弦函数的周期为2π,即;两式比较得振动周期 ,其单位为秒(s)。周期的倒数称为频率,用v表示v,单位叫做赫兹(Hz),即每秒时间内物体所作完全振动的次数。

  简谐振动的表示式,也可表示为

         

  对于弹簧振子v。因为质量m 和劲度系数k 代表弹簧振子本身的性质,故周期、频率或角频率都是由振动系统本身性质所决定的量;因此也称为固有频率、固有周期或固有角频率。


  物体的运动状态可以用位置和速度来描述,当物体做简谐振动时,位移和速度分别为:



  因此当振幅A和角频率一定时,位移和速度都决定于相位 。振幅A和初相与初位移和初速度相关。由(6-1)式 和(6-2)式得


可以解出



必须指出,一个简谐振动的振幅和初相位取决于初始时刻的位置和速度。