设简谐运动的平衡位置为O点,最大位移处分别为C(最左端)D(最右端)
设A点位于O点的左方,以相同的动量通过A`B两点,说明A`B是关于平衡位置O是对称的.所以tAO=0.5s=tOB
质点通过B点后再经1s第2次通过B点,由于简谐运动的对称性,那么tBD=0.5s
这样tOD=tOB+tBD=1s=1/4T
所以T=4s
我们知道振子在一个周期内通过的路程为振幅A的4倍,而在本题中,振子在2s也就是1/2T内通过了12cm,所以一个周期内通过的路程为:24cm=4A
解出A=6cm
振幅(A)
振幅的概念
振动物体离开平衡位置的最大距离叫振动的。
振幅在数值上等于最大位移的大小。
振幅是标量,单位用米或厘米表示。
振幅的物理意义
振幅描述了物体振动幅度的大小和振动的强弱。
二、周期和频率
全振动:振动质点经过一次全振动后其振动状态又恢复到原来的状态。
强调:“恢复到原来状态”指与原来的位 置、速度、位移、加速度等大小和方向都相同的状态。故振动物体一次全振动所经过的路程为4A
周期(T)
物体完成一次全振动经过的时间为一个周期T,其单位为秒。
周期是表示质点振动快慢的物理量,周期越长,振动越慢。
频率(f)
一秒钟内振动质点完成的全振动的次数叫振动的频率,其单位为赫(HZ)
频率也是表示质点振动快慢的物理量,频率越大,振动越快
周期和频率的关系
或 其单位关系为1Hz=1S-1
固有频率和固有周期
简谐运动的振动频率(周期)是由振动物体本身的性质决定的,所以又叫固有频率(固有周期)。
说明:
简谐运动的振动频率(周期)与振动的振幅无关。 对同一振动系统,振动的振幅可以改变,振动的频率(周期)是不变的。
固有频率固有周期是相对于今后要讲的共振中的“策动力频率、策动力周期”而言的。
1、一弹簧振子作简谐振动,周期为T,则:
A.若t时刻和(t+△t)时刻振子运动的位移大小相等,方向相同,则△t一定等于T的整数倍。
B.若t时刻和(t+△t)时刻振子运动速度的大小相等、方向相反,则△t一定等于T/2的整数倍。
C.若△t=T,则在t时刻和(t+△t)时刻振子运动的加速度一定相等。
D.若△t=T/2,则在t时刻和(t+△t)时刻弹簧的长度一定相等
以相同的动量通过A`B两点,说明A`B是关于平衡位置对称的,后又经过1秒回来,这两秒的过程相当于半个周期,所以周期4秒,振幅6cm
周期4秒,振幅6cm