1.機械振動概述
物體(質(zhì)點)在某一中心位置兩側(cè)所做的往復(fù)運動就叫做機械振動,物體能夠圍繞著平衡位置做往復(fù)運動,必然受到使它能夠回到平衡位置的力即回復(fù)力;貜(fù)力是以效果命名的力,它可以是一個力或一個力的分力,也可以是幾個力的合力。
產(chǎn)生振動的必要條件是:物體離開平衡位置后要受到回復(fù)力作用;阻力足夠小。
2.簡諧振動
定義:物體在跟位移成正比,并且總是指向平衡位置的回復(fù)力作用下的振動叫簡諧振動。簡諧振動是最簡單,最基本的振動。研究簡諧振動物體的位置,常常建立以中心位置(平衡位置)為原點的坐標(biāo)系,把物體的位移定義為物體偏離開坐標(biāo)原點的位移。因此簡諧振動也可說是物體在跟位移大小成正比,方向跟位移相反的回復(fù)力作用下的振動,即F=-kx,其中“-”號表示力方向跟位移方向相反。
簡諧振動的條件:物體必須受到大小跟離開平衡位置的位移成正比,方向跟位移方向相反的回復(fù)力作用。
簡諧振動是一種機械運動,有關(guān)機械運動的概念和規(guī)律都適用。簡諧振動的特點在于它是一種周期性運動,它的位移、回復(fù)力、速度、加速度以及動能和勢能(重力勢能和彈性勢能)都隨時間做周期性變化。
振幅:振幅是振動物體離開平衡位置的最大距離,常用字母“A”表示,它是標(biāo)量,為正值。振幅是表示振動強弱的物理量,振幅的大小表示了振動系統(tǒng)總機械能的大小,簡諧振動在振動過程中,動能和勢能相互轉(zhuǎn)化而總機械能守恒。
周期和頻率,周期是振子完成一次全振動的時間,頻率是一秒鐘內(nèi)振子完成全振動的次數(shù)。振動的周期T跟頻率f之間是倒數(shù)關(guān)系,即T=1/f。振動的周期和頻率都是描述振動快慢的物理量,簡諧振動的周期和頻率是由振動物體本身性質(zhì)決定的,與振幅無關(guān),所以又叫固有周期和固有頻率。