:FkΔXk(LL0)
2、劲度系数k是弹簧的一个特性,与外界无关。
3、两根弹簧并连:kk1k2,两根弹簧串连:kk1k2
二、机械振动:
k1k2
1、简谐运动:物体受Fkx的回复力作用时所作的运动。回复力是合力,大小与位移x
成正比,方向与位移x相反。
例如:弹簧振子、单摆、皮球在水面上、小球在凹槽里的来回往复的运动。
2、物体作简谐运动时,
在平衡位置处:速度v、动能Ek最大,位移x、回复力F、加速度a、势能Ep最小。在最大位移处:速度v、动能Ek最小,位移x、回复力F、加速度a、势能Ep最大。3、全振动:振动物体的位移矢量、速度矢量均回到原来的大小和方向。
①振幅A:振动物体离开平衡位置的最大位移。振幅≠路程≠位移。是标量,表示振动能量
的大小。单位:米(m)。
②周期T:振动物体完成一次全振动所需的时间。单位:秒(s)。
T1
③频率f:振动物体在单位时间内完成全振动的次数。单位:赫兹(Hz)。f
④固有周期、固有频率:振动系统本身的性质决定的周期与频率,与外界无关。
弹簧振子的固有周期:
单摆的固有周期:
T2mk
T2Lg
4、简谐运动的xt图像是正弦或余弦曲线。曲线不是振子的运动轨迹。它表示振子的位移与时间的变化关系。每一时刻的振子的机械能都相等。在图中可直观读出:振幅A、周期T,各时刻对应的振子的位移。5、简谐运动的图像分析:(0时刻为起点)
f由平衡位置向正方向运动由正最大位移向平衡位置运动由平衡位置向负方向运动由负最大位移向平衡位置运动
6、阻尼振动:因受摩擦和其它阻力,振幅逐渐减小的振动。但不影响自身的周期和频率,仍有等时性。将机械能转化成内能。
7、受迫振动:在周期性驱动力下的振动。
①振动稳定后,振动的频率等于驱动力的频率,与物体固有频率无关。
即:f受迫f驱动。
②共振:当驱动力的频率接近物体的固有频率时,受
迫振动的振幅最大。声音的共振称为共鸣。
条件:f驱动f固有。
8、简谐运动的应用:单摆。
①简谐运动的条件:摆角θ<5°。
②图中重力G的Gx分力是回复力,拉力F与GY
分力的合力是向心力。
(L是悬挂点到小球质
③周期公式:T2L2L
g
心之间的距离。)
④秒摆:周期是2秒的单摆。摆长约为1米。
⑤双线摆周期公式:T2L等效
g
⑥用单摆测重力加速度的公式:
锥摆周期公式:
g
42
2Lt2
T2Lcosg
它们的周期均小于单摆周期。
三、机械波:
1、波的形成条件:波源、介质。2、机械振动在介质中的传播形成机械波;各质点r