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02-06-02
描述简谐振动的物理量
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严导淦编《物理学》,第3版上册,342页--356页,高教出版社
程守洙、江之永编《普通物理学》,第3版,第三册,7页--10页,高教出版社
马文蔚编《物理学》,第4版,下册,3页--6页,高教出版社
张三慧编《大学物理学》,第2版,第4册,6页--14页,清华大学出版社
吴百诗编《大学物理学》,修订版,上册,232页--241页,西安交通大学出版社 |
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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。
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