- 1、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。。
- 2、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 3、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
大学物理第五版下册9-2旋转矢量
9-2 旋转矢量 *第九章 振 动 * 物理学 第五版 * * 旋转矢量 自Ox轴的原点O作一矢量 ,使它的模等于振动的振幅A ,并使矢量 在 Oxy平面内绕点O作逆时针方向的匀角速转动,其角速度 与振动频率相等,这个矢量就叫做旋转矢量. 以 为原点旋转矢量 的端点在 轴上的投影点的运动为简谐运动. 以 为原点旋转矢量 的端点在 轴上的投影点的运动为简谐运动. 以 为原点旋转矢量 的端点在 轴上的投影点的运动为简谐运动. A 简谐振动 旋转矢量 ? ?t+? ? T 振幅 初相 相位 圆频率 谐振动周期 半径长 初始角坐标 角坐标 角速度 旋转周期 物理模型与数学模型比较 用旋转矢量图画简谐运动的 图 讨论 相位差:表示两个相位之差 (1)对同一简谐运动,相位差可以给出两运动状态间变化所需的时间. (2)对于两个同频率的简谐运动,相位差表示它们间步调上的差异(解决振动合成问题). 两个同频率的简谐运动相位差等于其初相差而与时间无关. 振动的超前与落后 若 ,则x2比x1较早达到正最大,称x2比x1超前(或x1比x2落后). 为其它 超前 落后 O A1 -A1 A2 - A2 x1 x2 T t 同相 两同相振动的振动曲线 x2 T x O A1 -A1 A2 - A2 x1 t 反相 两反相振动的振动曲线 振动的同相与反相 当?? =?2k?, ( k = 0,1,2,…),两振动步调相同,称为同相。 当??=?(2k+1)?, ( k=0,1,2,…),两振动步调相反,称为反相. 同步 为其它 超前 落后 反相 0.04 0.04 1 2 例1. 质点作简谐运动的 曲线如图所示,试写出质点的运动方程。 解: 振幅: 周期: 角频率: 利用旋转矢量求初相位: 运动方程为: 例2 一质量为m的物体悬挂于轻弹簧下端,不计空气阻力,试证其在平衡位置附近的振动是简谐振动. 证 如图所示,以平衡位置A为原点,向下为x轴正向,设某一瞬时振子的坐标为x,则物体在振动过程中的运动方程为 式中l是弹簧挂上重物后的静伸长,因为mg=kl,所以上式为 式中 于是该系统作简谐振动. 与水平弹簧振子结果相同 例3 如图所示,一轻弹簧的右端连着一物体,弹簧的劲度系数 ,物体的质量 . (1)把物体从平衡位置向右拉到 处停下后再释放,求简谐运动方程; (3)如果物体在 处时速度不等于零,而是具有向右的初速度 ,求其运动方程. (2)求物体从初位置运动到第一次经过 处时的速度; 0.05 解 (1) 由旋转矢量图可知 解 由旋转矢量图可知 (负号表示速度沿 轴负方向) (2)求物体从初位置运动到第一次经过 处时的速度; 解 (3)如果物体在 处时速度不等于零,而是具有向右的初速度 ,求其运动方程. 因为 ,由旋转矢量图可知 例4 一质量为0.01 kg的物体作简谐运动,其振幅为0.08 m,周期为4 s,起始时刻物体在x=0.04 m处,向ox轴负方向运动(如图).试求 (1)t=1.0 s时,物体所处的位置和所受的力; 代入 解 已知 求(1) 代入上式得 可求(1) (2)由起始位置运动到x = -0.04 m处所需要的最短时间. 法一 设由起始位置运动到x= -0.04 m处所需要的最短时间为t 法二 起始时刻 时刻 9-12 一放置在水平桌面上的弹簧振子,振幅 ,周期 。当 时:(1)物体在正方向端点;(2)物体在平衡位置,向负方向运动;(3)物体在 处,向负方向运动;(4)物体在 处,向正方向运动。求以上各种情况的运动方程。 解: (1)t=0,物体在正方向端点 应用旋转矢量图得初相 运动方程为
文档评论(0)