簡諧運(yùn)動復(fù)習(xí)中要弄清五個基本問題
夢想北大冬令營介紹稱:簡諧運(yùn)動是最簡單、最基本,也是最特殊的機(jī)械振動。對簡諧運(yùn)動的物理模型、物理概念、物理規(guī)律的理解很重要,在這個內(nèi)容的復(fù)習(xí)中要特別注意如下五個易模糊的基本問題。
夢想北大冬令營介紹稱:簡諧運(yùn)動是最簡單、最基本,也是最特殊的機(jī)械振動。對簡諧運(yùn)動的物理模型、物理概念、物理規(guī)律的理解很重要,在這個內(nèi)容的復(fù)習(xí)中要特別注意如下五個易模糊的基本問題。
一、弄清兩種模型——彈簧振子和單擺
1.彈簧振子是一種理想化模型,既然是理想化的,必須有一定的理想化條件加以限制,這正是必須提醒學(xué)生注意的,歸納起來有四點(diǎn):(1)小球跟彈簧連接在一起,穿在一根桿上;(2)小球在桿上的滑動摩擦力可忽略不計,即視桿為光滑桿;(3)彈簧的質(zhì)量比小球的質(zhì)量小得多,可以忽略不計;(4)小球可視為質(zhì)點(diǎn)。滿足上述條件才能稱之為彈簧振子。根據(jù)桿的放置情況不同,彈簧振子?嫉倪\(yùn)動分水平方向的簡諧運(yùn)動和豎直方向的簡諧運(yùn)動。很多實(shí)際問題中沒有光滑桿,但也可抽象彈簧振子模型。
2.單擺:在細(xì)線的一端拴一個小球,另一端固定在懸點(diǎn)上,線的伸縮和質(zhì)量可忽略,線長遠(yuǎn)大于球的直徑,這樣的裝置叫單擺。單擺是實(shí)際擺的理想化模型,理解概念時把握以下幾點(diǎn):(1)小球密度較大,體積較小。(2)細(xì)線柔軟不可伸長,且線長遠(yuǎn)大于小球直徑,線重可忽略不計,單擺在擺角小于5°時才做簡諧運(yùn)動。
二、弄清物體做簡諧運(yùn)動的定義
1.物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比,并且總指向平衡位置的回復(fù)力的作用下振動,叫做簡諧運(yùn)動。
2.公式:回復(fù)力f=-kx。式中“-”號表示回復(fù)力與位移的方向總是相反。
注意:對一般的簡諧運(yùn)動,k不能理解為勁度系數(shù),只能認(rèn)為是一比例常數(shù)。不同的簡諧運(yùn)動,k值不同,k是由振動系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)決定的物理量。
3.物體受回復(fù)力作用后的往復(fù)運(yùn)動不一定是簡諧運(yùn)動。
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