高二物理竞赛课件:简谐振动 (1).pptx
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1、简谐振动2221kAEEEkp :2Ax EEEEpk43 220212121kAkx AAx707.0210 EAkkxEp412212122 :21EEEkp 当简谐振动的位移为振幅的一半时,其动能和势能各占总能当简谐振动的位移为振幅的一半时,其动能和势能各占总能量的多少?量的多少? 物体在什么位置时其动能和势能各占总能量的物体在什么位置时其动能和势能各占总能量的一半?一半?3例例2kMmh设设: : (a a)粘土)粘土是在物体通过平是在物体通过平衡位置时落在其衡位置时落在其上的;上的; (b b)粘土)粘土是当物体在最大是当物体在最大位移处落在其上位移处落在其上的。的。解:解:一劲度系
2、数为一劲度系数为 k 的轻弹簧,在水平面作振幅为的轻弹簧,在水平面作振幅为 A 的谐振的谐振动时,有一粘土(质量为动时,有一粘土(质量为 m ,从高度,从高度 h 自由下落),自由下落),正好落在弹簧所系的质量为正好落在弹簧所系的质量为 M 的物体上,求(的物体上,求(1)振动)振动周期有何变化?(周期有何变化?(2)振幅有何变化?)振幅有何变化?4(1)下落前下落前kMT 22 下落后下落后TkmMT 22(2)(a)在平衡位置落下在平衡位置落下下落前:下落前:A,v222121MvkA 下落后:下落后:vA,5(b)在最大位移处落下在最大位移处落下下落前:下落前:A,v=0下落后:下落后:
3、0 vA ,所以振幅不变:所以振幅不变:AA 水平方向动量守恒:水平方向动量守恒: vmMMv 222121vmMAk 系统机械能守恒:系统机械能守恒:AAmMMA 6一一. 同频率同方向同频率同方向简谐简谐振动的合成振动的合成)cos()(1011 tAtx)cos()(2022 tAtx1 1、公式法、公式法:设两个振动具有相同频率,同一直线设两个振动具有相同频率,同一直线上运动,有不同的振幅和初相位上运动,有不同的振幅和初相位)()()(21txtxtx实际物体往往同时参与几个振动(合振动)实际物体往往同时参与几个振动(合振动)其位移等于各分振动位移的矢量和其位移等于各分振动位移的矢量和
4、振动叠加原理振动叠加原理7)cos()cos()()()(20210121tAtAtxtxtxtAAtAA sin)sinsin(cos)coscos(202101202101 tAtA sinsincoscos原原式式)cos( tA coscoscos202101AAA sinsinsin202101AAA 令:令:结论:结论:同频率同方向同频率同方向简谐简谐振动的合成仍为振动的合成仍为简谐简谐振动振动8)cos(21020212221AAAAA202101202101coscossinsinarctg AAAA ), 2, 1, 0(21020kk21AAA合振幅最大合振幅最大,两分振动
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