机械振动1

机械振动
一、基本知识点：
1、机械振动：物体在平衡位置附近所做的往复运动叫机械振动，简称振动。

特点：①有平衡位置（运动中和外力为零的位置且静止时所在的位置）
②做往复运动（运动时过平衡位置）
回复力：时振动物体回到平衡位置的力。

2、简谐振动：物体在跟平衡位置的位移大小成正比，方向总指向平衡位置的恢复力作 用下的振动叫简谐振动。

/ 振子处在最大位移处a 最大、 势能最大，v = 0、动能最小; 振子平衡位置时a=0、势能最小 v 最大、动能最大。

①位移和回复力大小成正比，方向相反（Kx F -=） ②回复力和加速度大小成正比，方向相同。

③靠近平衡位置时物体做加速度减小的加速运动；远离平衡位 置时物体做加速度逐渐增大的减速运动。

※简谐振动的特点 ④速度的方向与位移、回复力、加速度的方向无关。

⑤简谐运动机械能守恒（振幅不变） ⑥简谐运动的图像是正弦或余弦曲线 ⑦简谐运动是变速运动（m
Kx a -=
）
①振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离 符号：A
标量，描述振动的强弱 （注意：振幅不是位移）
②周期：做简谐振动的物体完成一次全振动所需的时间 符号：T 标量，描述振动的快慢 振动的物理量 计算方法：n
t T ==
全振动的次数
振动的时间 或：f
T 1=
③频率：单位时间内完成全振动的次数 符号：f 标量，描述振动的快慢 计算方法：t
n f ==
振动的时间
全振动的次数 或：T
f 1=
※固有周期、固有频率（简谐运动的周期和频率与振幅无关，它们由振动系统本身的性质决 定，对于同一个振动系统不论振幅为多大，周期和频率都是确定的）
3、简谐振动的能量、阻尼振动、受迫振动、共振
① 简谐运动的能量与振幅有关，振幅越大能量越大（注意：能量不与振福成正比）
② 阻尼振动是振幅逐渐减小的振动
③ 受迫振动：物体在外界驱动力的作用下的振动叫做受迫振动。

受迫振动物体的周期和频率与驱动力的周期频率相同，与本身的固有周期和频率无关
④ 当发生受迫振动的物体的固有频率（或周期）与驱动力的频率（或周期）相同时
将发生共振现象（共振时振幅最大）
二、单摆的振动： 细绳质量可以忽略不计（绳轻）
1、 单摆的判断： 细绳不可拉伸（绳的一端固定，放在圆轴上不是单摆） 绳长远大于小球直径
当摆角0
10<θ时，单摆的运动可以看作简谐运动，回复力L
x mg
F -=
单摆的周期g
L T π2=
三、简谐运动的图像特点
①在时间轴上边时，位移为正、回复力为负、加速度为负；在时间轴下边时恰相反。

②上坡的速度为正，下坡的速度为负。