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2021山东教师招聘考试物理知识-机械振动

2021-07-21 15:24:44| 来源:山东中公教育

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一、机械振动

物体(或物体的一部分)在平衡位置附近所做的往复运动,叫做机械振动。

振动的特征是运动具有重复性,振动的轨迹可以是直线也可以是曲线。

二、弹簧振子

1.概念

弹簧振子是小球和弹簧所组成的系统,这是一种理想化模型.如图所示装置,如果球与杆之间的摩擦可以忽略,且弹簧的质量与小球的质量相比也可以忽略,则该装置为弹簧振子

平衡位置:平衡位置是指物体所受回复力为零的位置。

2.图像

图像意义:

反映了振动物体相对于平衡位置的位移随时间变化的规律。

振动位移:通常以平衡位置为位移起点,所以振动位移的方向总是背离平衡位置的。在x-t图像中,某时刻质点位置在t轴上方,表示位移为正. 某时刻质点位置在t轴下方,表示位移为负。

在坐标轴上为平衡位置。最高点与最低点为位移最大处,平衡位置处速度最大,在坐标轴速度为零。

最高点与最低点所受力最大,指向平衡位置,加速度也为最大,指向平衡位置。平衡位置处所受合外力与加速度为0。

实际物体看做理想振子的条件:

(1)弹簧的质量比小球的质量小得多,可以认为质量集中于振子(小球);

(2)当与弹簧相接的小球体积足够小时,可以认为小球是一个质点;

(3)当水平杆足够光滑时,可以忽略弹簧以及小球与水平杆之间的摩擦力;

(4)小球从平衡位置拉开的位移在弹簧的弹性限度内。

三、简谐运动

概念:

物体在跟位移的大小成正比,方向总是指向平衡位置的力的作用下的振动,叫做简谐运动。

简谐运动是物体偏离平衡位置的位移随时间做正弦或余弦规律而变化的运动,它是一种非匀变速运动。

简谐运动具有对称性:

时间的对称:

从平衡位置到两端最远处用的时间以及最远处到平衡位置所需的时间都相等。

速度的对称:

平衡位置处速度最大,向两端运动时速度的方向相反,距离平衡位置相同距离处的速度大小相等。

力的对称:

距离平衡位置相同距离处力的大小相等,方向相反,且都指向平衡位置。

加速度的对称:

距离平衡位置相同距离处加速度的大小相等,方向相反,且都指向平衡位置。

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(责任编辑:jn1215)

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