简谐运动的所有公式

简谐运动的运动方程为:x=Acos(ωt+φ)

其中A为简谐运动的振幅,ω叫做角频率(有时也被称为圆频率)φ是初相位,位移的一阶导数是速度,二阶导数是加速度。让简谐运动方程对时间求一阶和二阶导数可得:

v=dx/dt=-Asin(ωt+φ);a=d2x/dt2=-Aω2(ωt+φ)。

注意平衡位置表示的是x=0时的位置,若角频率ω已经确定那么在知道了在平衡位置的位移和速度之后就可以计算出对应的振幅和初相。

x=Acosφ,v=-Aωsinφ。

二者联立可得:A=(x^2+v^2/ω^2)^0.5,tanφ=-v/ωx。

扩展资料:

简谐振动的判定

1、如果一个质点在运动中所受的合外力是一个简谐力

即合外力的大小与位移成正比且方向相反,那么我们称这个质点的运动是简谐振动。在弹簧振子模型中,比例系数k即为弹簧系数,或称倔强系数(劲度系数)。

2、如果一个质点的运动方程有如下形式

即,质点的位移随时间的变化是一个简谐函数,显然此质点的运动为简谐振动。

简谐运动 是最基本也最简单的机械振动。当某物体进行简谐运动时,物体所受的力跟位移成正比,并且总是指向平衡位置。它是一种由自身系统性质决定的周期性运动。(如单摆运动和弹簧振子运动)实际上简谐振动就是正弦振动。故此在无线电学中简谐信号实际上就是正弦信号。

速度方向就是实际运动的方向,在简谐运动中也如此

对于简谐运动的每个物理量的分析:

用弹簧震子为例

加速度要看受力情况,与合外力方向一样,关键要把合外力找对

回复力方向始终指向平衡点

位移就是初始位置指向末位置

以弹簧从平衡点出发为例,一开始向右运动,速度向右,加速度向左(因为弹力向左) 回复力向左(指向平衡点,此时平衡点在它左边),位移方向向右

到达最右,速度为0,无方向,加速度最大,方向向左,回复力和位移方向不变

然后开始向左运动,速度左,回复力左,加速度左,位移还是右

然后到平衡点要向左动,自己再分析分析

简谐运动随时间按余弦(或正弦)规律的振动,或运动。又称简谐振动。

简谐运动是最基本也最简单的机械振动。当某物体进行简谐运动时,物体所受的力跟位移成正比,并且总是指向平衡位置。它是一种由自身系统性质决定的周期性运动。

(如单摆运动和弹簧振子运动)实际上简谐振动就是正弦振动。故此在无线电学中简谐信号实际上就是正弦信号。

扩展资料

简谐振动位移公式:x=Asinωt

简谐运动恢复力:F=-KX=-md^2x/dt^2=-mω^2x

ω^2=K/m

简谐运动周期公式:T=2π/ω=2π(m/k)^1/2

如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动。

R是匀速圆周运动的半径,也是简谐运动的振幅;ω是匀速圆周运动的角速度,也叫做简谐运动的圆频率,ω=√(k/m);

φ是t=0时匀速圆周运动的物体偏离该直径的角度(逆时针为正方向),叫做简谐运动的初相位。在t时刻,简谐运动的位移x=Rcos(ωt+φ),简谐运动的速度v=-ωRsin(ωt+φ),简谐运动的加速度a=-(ω^2)Rcos(ωt+φ),这三个式子叫做简谐运动的方程。

参考资料来源:搜狗百科-简谐运动


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