做简谐振动实验时

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/27 16:19:43
如果滑块两端弹簧倔强系数不是还是不是简谐振动?为什么?如果气垫不水平,是否影响弹簧振子的周期?

你问的是两个弹簧倔强系数不等吧?这种情况下仍然是简谐振动。两个弹簧倔强系数在振动公式中是相加的,所以并不要求两个弹簧倔强系数相等,也可以考虑极限情况----只有一个弹簧。
如果气垫不平,就需要考虑摩擦力了,这时候振子所做的运动就不是严格的简谐振动了,周期也会变化。

简谐振动

(1)定义或解释

①物体在受到大小跟位移成正比,而方向恒相反的合外力作用下的运动,叫做简谐振动。

②物体的运动参量,随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动。

(2)说明

①振动中最简单的就是简谐振动。因此,一开始采用(1)中①的讲法来定义简谐振动,是恰当的。在了解了作简谐振动物体的位移、速度、加速度等运动参量的变化规律以后,可以提出(1)中②的讲法,以丰富学生的认识。实际上,物体的运动参量随时间按正弦或余弦规律变化,是物体受到大小跟位移成正比,方向恒相反的合外力作用的必然结果。

②作简谐振动的物体,受到的合外力和位移成正比这一点,是比较容易理解的,但是对于方向恒相反这一点,初学者并不容易理解,错误地认为在物体由平衡位置向最大位移处运动的过程中,位移是指向最大位移处,这和所受的作用力反向;由最大位移处向平衡位置运动的过程中,位移是指向平衡位置,这和所受的作用力同向;这样似乎外力和位移的方向时而相反,时而相同了。造成这种看法主要是由于不理解简谐振动中,位移始终是指物体相对于平衡位置的位置变化,这就是说,物体对平衡位置的位移总是背向平衡位置。而回复力的方向总是指向平衡位置,所以二者方向恒相反。

③在教学中,我们还要强调,作简谐振动的物体除了受到大小跟位移成正比、方向恒相反的回复力作用外,不受其他不平衡力的作用,或者说物体所受的合外力大小和位移成正比,方向恒相反。对于既受大小跟位移成正比、方向恒相反的回复力作用,同时又受其他不平衡力作用(如阻力),物体所作振动就不是一种简谐振动。

④我们一般可以用四种方法去描述简谐振动。

a.动力学方法。即∑F=-kx,a=-kx/m 。

b.运