文档介绍:机械振动和机械波一、简谐运动
我们学习机械运动的规律是从简单到复杂:匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动,今天学习一种更复杂的运动——简谐运动。
振动是自然界中普遍存在的一种运动形式,请同学举例说明什么样的运动是振动?
说明微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、声带的振动……这些物体的运动都是振动。
单摆
弹簧振子
物体振动时有一中心位置,物体(或物体的一部分)在中心位置两侧做往复运动,振动是机械振动的简称。
(1)弹簧振子
①滑块的运动是平动,可以看作质点。
②弹簧的质量远远小于滑块的质量,可以忽略不计。
明确:一个轻质弹簧联接一个质点,弹簧的另一端固定,就构成了一个弹簧振子。
说明我们研究在没有阻力的理想条件下弹簧振子的运动。
(2)弹簧振子为什么会振动?
物体做机械振动时,一定受到指向中心位置的力,这个力的作用总能使物体回到中心位置,这个力叫回复力。回复力是根据力的效果命名的,对于弹簧振子,它是弹力。
根据胡克定律,弹簧振子的回复力与位移成正比,与位移方向相反。
明确:物体在跟位移大小成正比,并且总指向平衡位置的力作用下的振动,叫做简谐运动。写出 F=-kx
,相关物理量的变化规律
(1)位移的变化
(2)回复力的变化
(3)加速度的变化
(4)速度的变化
符号约定:增大↑减小↓最大M  零0 向左←向右→
二、振幅、周期和频率
振幅A:
振动物体离开平衡位置的最大距离。
振幅是标量,表示振动的强弱。
轻敲一下音叉,声音不太响,音叉振动的振幅较小,振动较弱。重敲一下音叉,声音较响,音叉振动的振幅较大,振动较强。振幅的单位和长度单位一样,在国际单位制中,用米表示。
振动的周期和频率
(1)、振动的周期T:做简谐运动的物体完成一次全振动的时间。
振动的频率f:单位时间内完成全振动的次数。
(2)、周期的单位为秒(s)、频率的单位为赫兹(Hz)。