【正文】 性蚊子 355~415 雄性蚊子 455~600 蒼 蠅 330 黃 蜂 220 第十四章 機械 振動 物理學 第五版 大學 物理學 20 相位的意義 : 表征任意時刻（ t） 物體振動狀態(tài)（相貌） . 物體經(jīng)一周期的振動，相位改變 . 2πt???四 相位 c o s ( )x A t????相位 (位相 ) ()tt??? ? ????? )(0 tt 時，初相位 ?第十四章 機械 振動 物理學 第五版 大學 物理學 21 22 00 2Ax ???vt a n 00x???? v五 常數(shù) 和 的確定 A ?000t x x? ? ?vv初始條件 s in ( )At? ? ?? ? ?vc o s ( )x A t???? 對給定振動系統(tǒng)，周期由系統(tǒng)本身性質(zhì)決定，振幅和初相由初始條件決定 . 第十四章 機械 振動 物理學 第五版 大學 物理學 22 0 c o sA ??2?? ??00, 0, 0tx? ? ?v已知 求 ?討論 xv?o c os( )2x A t ????tx? 圖 AA?xT2Tto0 si n 0A ??? ? ?vs i n 0??? 取 2?? ?書上 P249250 例題 第十四章 機械 振動 物理學 第五版 大學 物理學 23 例 . 質(zhì)量為 m的比重計，放在密度為 ? 的液體中。第十四章 機械 振動 物理學 第五版 大學 物理學 1 機械振動 第十四章 第十四章 機械 振動 物理學 第五版 大學 物理學 2 二 掌握 描述簡諧運動的旋轉(zhuǎn)矢量法和圖線表示法，并會用于簡諧運動規(guī)律的討論和分析 . 一 掌握 描述簡諧運動的各個物理量 （特別是相位）的物理意義及各量間的關(guān)系 . 教學基本要求 第十四章 機械 振動 物理學 第五版 大學 物理學 3 三 掌握 簡諧運動的基本特征，能建立一維簡諧運動的微分方程，能根據(jù)給定的初始條件寫出一維簡諧運動的運動方程，并理解其物理意義 . 四 理解 同方向、同頻率簡諧運動的合成規(guī)律，了解拍和相互垂直簡諧運動合成的特點 . 教學基本要求 第十四章 機械 振動 物理學 第五版 大學 物理學 4 a 定義： 物體或物體的某一部分在一定位置附近來回往復(fù)的運動 b 實例 : 心臟的跳動， 鐘擺，樂器，地震等 1 機械振動 c 周期和非周期振動 平衡位置 141 簡諧運動 振幅 周期和頻率 相位 第十四章 機械 振動 物理學 第五版 大學 物理學 5 口琴的發(fā)音機理 1 2 3 4 5 6 7 7 6 5 4 3 2 1 ？ ？ 第十四章 機械 振動 物理學 第五版 大學 物理學 6 ?? 3265琴碼 弓 提琴弦線的振動 ? 第十四章 機械 振動 物理學 第五版 大學 物理學 7 振動： 任何一個物理量在某個確定的數(shù)值附近作周期性的變化。這種簡單而又基本的振動形式稱為 簡諧運動 。并計算周期。當 t = 0時 , 位移為 6 cm，且向 x 軸正方向運動。 解： 設(shè)簡諧振動表達式為 已知： A =12 cm , T = 2 s ， sT??? ??? 12初始條件： t = 0 時， x0 = m , v0 0 x A t????c o s ( )? ?xt ????0 . 1 2 c o s第十四章 機械 振動 物理學 第五版 大學 物理學 45 y x 3?3???? = cos ? ???? ? ? ?1 c o s23vA ??? ? ?0 s i n 0???s in 0 ?? ??3振動方程： 0 1 23??xt ??. c o s( )第十四章 機械 振動 物理學 第五版 大學 物理學 46 d msdtt tx tt??? ????? ? ? ? ? ? ? 10 . 5 0 . 50 . 50 . 1 2 s in ( ) 0 . 1 8 93vddtt ta t m st??? ????? ? ? ? ? ? ?220 . 5 0 . 50 . 50 . 1 2 c o s ( ) 0 . 1 0 33v設(shè)在某一時刻 t1， x = m t??? ? ?10 . 0 6 0 . 1 2 c o s ( 3 )代入振動方程： t?? ? ? ?1 1c o s ( 3 )2第十四章 機械 振動 物理學 第五版 大學 物理學 47 或t ? ? ?? ??1 243 3 3t t s??? ? ? ? ?11 2 133y x 32?34?t t s??? ? ? ? ?22 3 1 13 2 6211 1 5166? ? ? ? ?t t t s?第十四章 機械 振動 物理學 第五版 大學 物理學 48 簡諧運動的描述和特征 dx xdt ???222 （ 2） 簡諧運動的動力學描述 kxF ?? （ 1） 物體受線性回復(fù)力作用 平衡位置 0?x)s i n ( ??? ??? tAv )c o s ( ?? ?? tAx （ 3） 簡諧運動的運動學描述 xa 2??? （ 4） 加速度與位移成正比而方向相反 第十四章 機械 振動 物理學 第五版 大學 物理學 49 ?? mk彈簧振子 lg??單擺 第十四章 機械 振動 物理學 第五版 大學 物理學 50 （ 1） 動能 (以彈簧振子為例 ) O x X km? ?2 m? ?kE m m A tm A t? ? ?? ? ?? ? ? ???222 2 211s in ( )221s in ( )2v144 簡諧運動的能量 第十四章 機械 振動 物理學 第五版 大學 物理學 51 （ 2） 勢能 線性回復(fù)力是 保守力 ，作 簡諧運動的系統(tǒng)機械能守恒 . O x X mpE k x k A t??? ? ?2 2 211 c o s ( )22（ 3） 機械能 kpE E E m A kA?? ? ? ?2 2 21122第十四章 機械 振動 物理學 第五版 大學 物理學 52 簡 諧 運 動 能 量 圖 pE kA t??221 c os2kE m A t???2 2 21 sin24 T 2 T 4 3 T 能量 o tTtx?t?vv,xto TtAx ?c o s?tA ?? sin??vE kA? 2120??第十四章 機械 振動 物理學 第五版 大學 物理學 53 （ 1） 振子在振動過程中，動能和勢能分別隨時間變化，但任一時刻總機械能保持不變。 求合振動的振動方程。是質(zhì)點不作往復(fù)運動的一個極限。 220???tAe ??2. 阻尼較大時（ ）振動從最大位移緩慢回到平衡位置，不作往復(fù)運動。 結(jié)論： 第十四章 機械 振動 物理學 第五版 大學 物理學 99 ? ?ppAts i n? ? ?? ? ?v受迫振動的速度： ? ?ppppfA 022 2 2 20 4??? ? ? ?????maxv速度幅： 0p???時，速度幅極大 在速度共振條件下穩(wěn)態(tài)振動的初相位為 2?? ??ppAtc o s???v結(jié)論： 速度和策動力有相同的