物理学中的振荡和周期运动
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发布时间:2021-03-09 08:00:50
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振荡是指在两个位置或状态之间重复的来回移动。振荡可以是以规则周期重复自身的周期性运动，例如正弦波-如摆锤左右摆动时**运动的波，或弹簧的上下运动重量。振荡运动发生在平衡点或平均值附近。它也被称为周期性运动。
单个振荡是一段时间内的完整运动，无论是上下还是并排运动。
10振荡器11 12
振荡器是一种在平衡点附近运动的装置。在钟摆时钟中，每次摆动都会从势能变为动能。在摆动的顶部，势能处于**值，并且该能量在下降时转换为动能并被驱动到另一侧。现在又回到顶部，动能下降到零，势能再次很高，为返回摆动提供动力。摆动的频率通过齿轮平移以标记时间。如果时钟未被弹簧校正，摆锤将随着时间的推移失去摩擦能量。现代计时器使用石英和电子振荡器的振动，而不是悬垂的运动。
振荡运动19 20
机械系统中的振荡运动并排摆动。它可以通过钉子和狭缝转换成旋转运动（盘旋）。通过相同的方法可以将旋转运动改变为振荡运动。
振荡系统
振荡系统是来回移动的物体，经过一段时间后反复返回其初始状态。在平衡点，没有净力作用在物体上。这是摆锤摆动时的点's处于垂直位置。恒定力或恢复力A在物体上cts产生振荡运动。
振荡变量
- 幅度是距平衡点的**位移。如果摆锤在开始返回行程之前从平衡点摆动一厘米，则振荡幅度为一厘米。
- 周期是物体完成往返所需的时间，回到它的初始位置。如果钟摆从右侧开始并需要一秒钟向左行进，另一秒钟返回右侧，则其周期为两秒钟。周期通常以秒为单位测量。
- 频率是每单位时间的周期数。频率等于1除以周期。频率以赫兹或每秒周期测量。
简单谐波运动
当恢复力与位移成正比并且作用于与位移相反的方向时，可以使用正弦和余弦函数来描述简单谐波振荡系统的运动。一个例子是附着在弹簧上的重量。当重量静止时，它's处于平衡状态。如果减重，则质量（势能）上的净恢复力为'。当它's释放时，它获得动量（动能）并不断移动超过平衡点，获得势能（恢复力），将促使它再次振荡。
来源并进一步阅读
- 菲茨帕特里克，理查德。"振荡和波浪：引言，"第二版Boca-Raton:CRC Press，2019。
- Mittal，P.K。"振荡，波浪和声学。"印度新德里：I.K.国际出版社，2010年。