. Simple harmonic motion of soring oscillator The purpose: (1) 测量弹簧振子的振动周期T。 (2) 求弹簧的倔强系数和有效质量 The principles: 设质量为的滑块处于平衡位置,每个弹簧的伸长量为,当距平衡点x时,只受弹性力与的
简谐振动习题Tag内容描述:
1、. Simple harmonic motion of soring oscillator The purpose: (1) 测量弹簧振子的振动周期T。 (2) 求弹簧的倔强系数和有效质量 The principles: 设质量为的滑块处于平衡位置,每个弹簧的伸长量为,当距平衡点x时,只受弹性力与的作用,其中是弹簧的倔强系数。根据牛顿第二定律,其运动方程为 令 则有 方程。
2、1简谐振动的图象,表达式,物理情景1.一个在水平方向做简谐运动的弹簧振子的振动周期是 ,当振子从平衡位置开始向右运动,在0.025时刻,振子的运动情况是( )0.17A.正在向左做减速运动 B.正在向右做加速运动 C.加速度正在增大 D.动能正在减小 2.如图所示,弹簧振子在 、 之间做简谐运动以平衡位置 为原点,建立 轴向右为 的轴的正 方向若振子位于 点时开始计时,则其振动图象为( )A.B. .波动图与振动图1.在同一地点有两个静止的声源,发出声波 和声波 ,在同一空间的均匀空气中沿同一方向传播,1 2如图所示为某时刻这两列波的图象,则。
3、弹簧振子的简谐振动,实验目的,1 了解简谐振动的规律和特征,测出弹簧振子的振动周期2 测量弹簧的倔强系数和等效质量,实验仪器,气垫导轨、气源、数字毫秒计、光电门,滑块、条形挡光片、弹簧、砝码,实验原理,在水平的气垫导轨上放置一滑块,用两个弹簧分别将滑块和气垫导轨两端连接起来,如图1(a)所示。当弹簧处于平衡位置时,每个滑块的伸长量为x0,当滑块距平衡位置 x时(图1b),若两个弹簧的弹性系数分别为k1、k2,则滑块受到的弹性力 为 k1(x+x0)-k2(x-x0)。,运动方程:,为简谐振动。式中:A振幅初相位0 系统的固有频率。m 系统的有。
4、1 简谐振动速度测量的误差分析 摘 要: 针对简谐振动实验数据处理存在的问题进行分析 , 提出以 到 的平tt 均速度表示 时刻的瞬时速度而不是 时刻的瞬时速度, 利用多项式最小二乘法2tt 拟合实验数据得到与理论计算相吻合的振动曲线. 关键词: 简谐振动; 误差分析 2 Error analysis of simple harmonic vibration velocity measuremen。
5、 简谐振动中的能量分析法 物理二班 刘少承 PB04203210 简谐振动是最简单的振动形式,我们可以用简明而完备的公式表示它的运动。如图,物体系在弹性系数为 k 的弹簧一端;弹簧的另一段及在固定的物体上,选取 x 轴,以平衡位置 o 为原点,则振子的运动方程为mx(2)=-kx 令 2=k/m 则解为 x=Acos ( t+ ) 。 。 。 。 。 (1)其中 A, 为待定常数,可由初始条件确定。这种运动就是简谐振动。(1) 式为简谐振动的方程,则 t 时刻振子的状态量为x=Acos( t+ ) v=dx/dt=-A sin( t+ ) 则 动能 Ek=mv2/2=m(A sin( t+ )2/2=k(Asin( t+ )2/2t 弹性势能 E。
6、1. 简谐振动 (最基本最重要的运动)一 .振动机械振动:位置作周而复始的变化。广义的振动:某物理量在一定值附近作周而复始的变化。二 .周期与频率周期: T频率 : 第四章 简谐振动三 .谐振方程1.动力学特征以弹簧振子为例:见图k m以平衡位置为原点建立坐标。o x分析受力:有:有: 动力学特征2.运动学方程解此微分方程,可得 运动方程谐振曲线 : 正弦或余弦曲线。AAAv四 .谐振的振幅 周期 频率和相位1.振幅最大位移2.周期 是由振动系统决定的,所以周期、频率也由系统的性质决定。称为固有周期与固有频率。3.相位 t + 决定任意时刻的。
7、. 简谐振动及其周期公式的推导与证明 简谐振动:如果做机械振动的物体,其位移与时间的关系遵从正弦(或余弦)函数规律,这样的振动叫做简谐振动。 位移:用x表示,指振动物体相对于平衡位置的位置变化,由简谐振动定义可以得出x的一般式:(下文会逐步解释各个物理符号的定义); 振幅:用A表示,指物体相对平衡位置的最大位移; 全振动:从任一时刻起,物体的运动状态(位置、速度、加速度),再次恢复到与该时刻完全相。
8、线性回复力是保守力,作简谐运动的系统机械能守恒,以弹簧振子为例,(振幅的动力学意义),14-5 简谐振动能量,简谐运动能量图,能量,简谐运动能量守恒,振幅不变,例 质量为 的物体,以振幅 作简谐运动,其最大加速度为 ,求:,解 (1),(2),(3),(4),时,,由,一 两个同方向同频率简谐运动的合成,两个同方向同频率简谐运动合成后仍为简谐运动,14-6 简谐运动的合成,1)相位差,2)相位差,3)一般情况,2)相位差,1)相位差,相互加强,相互削弱,二 多个同方向同频率简谐运动的合成,多个同方向同频率简谐运动合成仍为简谐运动,2),1),N个矢量。
9、1,电子教案,大学物理,2,第8章 振 动,3,8-1 简谐振动相位8-2简谐振动的合成8-3 阻尼振动 受迫振动 共振,4,5,任一物理量在某一定值附近往复变化均称为振动.,机械振动 物体围绕一固定位置来回往复运动.其运动形式有直线、平面和空间振动.,简谐运动 最简单、最基本的振动.,谐振子 作简谐运动的物体.,例如一切发声体、心脏、海浪起伏、地震以及晶体中原子的振动等.,6,一、简谐振动,7,一、简谐振动,特征方程,运动方程,8,1振幅物体离开平衡位置的最大位移的绝对值A,2周期,3振幅频率,4相位:,5初相:,9,二 几种典型的简谐振动,1 弹簧振子的振动,10。
10、摘 要 机械振动主要有简谐振动,阻尼振动,受迫振动三种。对三种振动建立模型,列出振动方程,再对三种振动给定初始条件,就可以利用Matlab Simulink功能对三种振动进行仿真模拟,得出振动的位移,速度,加速度,动能,势能,机械能随时间的。
11、1简谐振动测试题(带答案)1弹簧振子振动过程中的某段时间内其加速度数值越来越大,在这段时间内 A振子的速度越来越大 B振子正在向平衡位置运动C振子的速度方向与加速度方向一致 D以上说法都不正确2质点做简谐运动,先后以相同的速度依次通过 A、B 两点,历时 1s,质点通过 B 点后再经过 1s 又第 2 次通过 B 点,在这两秒钟内,质点通过的总路程为12cm,则质点的振动周期和振幅是 A3s,6cm B4s,6cm C4s,9cm D2s,8cm3质点沿直线以 O 为平衡位置做简谐运动,A、B 两点分别为正最大位移处与负最大位移处的点,A、B 相距 10cm,质点从 A 到 B。
12、第三章 振动和波3.1 简谐振动 (simple harmonic vibration)线性回复力,简谐振动一、简谐振动方程方程推导 (图 )简谐振子XxOYFkm位移、速度和加速度的相位关系O tx, v, axva 2 振幅 (amplitude): A相位:初相位:( 固有 )角频率 (angular frequency):频率 :周期 T:二、 简谐振动的矢量图表示法 xyOtANxt=0t=t PB三、简谐振动的能量位移(绝对值)最大时,势能达最大值,动能为 0;物体通过平衡位置时,势能为 0,动能达最大值。总能量:机械能守恒3.2 阻尼振动、受迫振动和共振一、阻尼振动 (图)定义:振幅随时间减小的振动。二、。
13、第四章 振 动,本章知识结构,机械振动:物理量围绕一定的平衡值做周期性的变化。,波:振动在空间的传播过程。,主要内容:机械振动、机械波,声和超声的物理性质和规律,及其在医学上的应用。,简谐振动,简谐振动,一、简谐振动方程二、简谐振动的特征量三、简谐振动的矢量图示法四、简谐振动的合成五、简谐振动的能量六、阻尼振动、受迫振动和共振,一、简谐振动方程,1、弹簧振子2、简谐振动方程,O,S2,S1,1、弹簧振子,A,A,k,m,S,简谐振动方程微分形式,简谐振动方程三角函数形式,动力学特征,运动学方程,简谐振动方程,线形回复力,微分形式,三角。
14、试卷第 1 页,总 4 页 简谐运动练习题 一、基础题 1如图所示,是一列简谐横波在某时刻的波形图 .若此时质元 P 正处于加速运动过程中,则此时 ( ) O y /m Q x /m P N A.质元 Q 和质元 N 均处于加速运动过程中 B.质元 Q 和质元 N 均处于减速运动过程中 C.质元 Q 处于加速运动过程中,质元 N 处于减速运动过程中 D.质元 Q 处于减速运动过程中,质元 N 处于加速运动过程中 2一质点做简谐运动,先后以相同的速度依次通过 A、 B 两点,历时 1s,质点通过 B点后再经过 1s 又第 2 次通过 B 点,在这两秒钟内,质点通过的总路程为 12cm,则质点的振。
15、简谐振动教学设计 一、 教学目标: 1 认知目标:让学生知道机械振动是一种普遍的运动形式。理解机械振动产生的条件和它的特性。理解F=-kx的物理意义。知道振动图象。知道单摆在摆角很小的情况下(不大于5)作的是。
16、简谐运动教学目标:一、 知识目标. 知道什么是简谐运动,知道简谐和运动的受力特点。. 理解简谐运动的周期性,并能从运动中正确的描述出一次全振动。. 知道简谐运动中回复力、加速度、速度随位置变化的规律。二、 能力目标. 通过对弹簧振子运动的观察、分析,培养学生的分析、理解能力。. 通过对弹簧振子的讲解,培养学生理想建模能力。三、 德育目标. 通过对弹簧振子周期性的学习,引导学生理解对称特点,树立“对称美”的观点。. 通过对回复力和惯性的比较,培养学生对立统一的观点。教学重点:. 简谐运动中的回复力的分析及其特点。. 简。
17、四、简谐振动习题4-1 符合什么规律的运动才是谐振动?分别分析下列运动是不是谐振动:(1)拍皮球时球的运动;(2)如题4-1图所示,一小球在一个半径很大的光滑凹球面内滚动(设小球所经过的弧线很 短)题4-1图解:要使一个系统作谐振动,必须同时满足以下三个条件:一 ,描述系统的各种参量,如质量、转动惯量、摆长等等在运动中保持为常量;二,系统 是在 自己的稳定平衡位置附近作往复运动;三,在运动中系统只受到内部的线性回复力的作用 或者说,若一个系统的运动微分方程能用 0d2t描述时,其所作的运动就是谐振动(1)拍皮球时球的运动不是谐。