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第十一章机械振动,简谐运动的回复力和能量,三衢中学余新文,一、机械振动,定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动通常简称振动最简单、最基本的振动是简谐运动,复习:,二、简谐运动,a、小球可看作质点且阻力忽略不计b、弹簧的质量忽略不计,1、弹簧振子,(2)平衡位置（O点）:,振子静止时所处的位置.此时弹簧长度为原长.,(1)理想模型:,(3)简谐运动的位移:,总是从平衡位置指向振子位置即总是背离平衡位置,思考:弹簧振子为什么会做往复运动?,1、存在力。2、惯性,思考:这个力有什么特点?,总是指向平衡位置,2、回复力振动物体受到总是指向平衡位置的力.,即:回复力的公式为,“-”表示回复力方向始终与位移方向相反。,(胡克定律),k-弹簧的劲度系数(常量),x-振子离开平衡位置的位移,简称位移,方向总是背离平衡位置.,大小:,3、简谐运动的定义：如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动.即回复力满足F=-KX的运动就是简谐运动,变加速运动,、运动规律:,注意：对一般的简谐运动，由于回复力不一定是弹簧的弹力，所以K不一定是劲度系数而是回复力与位移的比例系数,如图所示，某一时刻弹簧振子的小球运动到平衡位置右侧，距平衡位置O点3cm处的B点，已知小球的质量为1kg，小球离开平衡位置的最大距离为5cm，弹簧的劲度系数为200N/m，求：（1）最大回复力的大小是多少？,（2）在B点时小球受到的回复力的大小和方向？,（3）此时小球的加速度大小和方向？,（4）小球的运动方向怎样？,思考,例1作简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，一定相同的物理量是（）A：速度B：位移C：回复力D：加速度,BCD,思考：在简谐运动过程中，振子能量变化情况如何？,OB,振,物理量,变,化,规,律,子,位,置,OB,最大,向右,向左,向右,最大,向左,最大,向右,0,减小,增大,减小,向左,减小,减小,增大,向右,向右,向右,0,0,0,最大,向右,增大,增大,向左,向右,增大,向左,减小,向右,最大,向右,最大,向左,最大,向左,0,减小,向右,减小,减小,向左,向左,增大,向左,0,0,0,最大,向左,增
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