弹簧振子的震动为啥是简谐振动
kuaidi.ping-jia.net 作者：佚名 更新日期：2024-08-25
为什么水平弹簧振子做的是简谐运动（为什么会有平衡状态）？
将一个有孔小球体与一个弹簧连在一起，将一个极为光滑的水平杆穿入小球体，使球体可以在水平杆上左右滑动，而球体与水平杆的摩擦力小得可以忽略不计。将弹簧的一端固定住，弹簧的整体质量要比球体质量小得多，这样弹簧本身质量也可以忽略不计。这个系统便是一个弹簧振子。
弹簧振子系统在平衡状态下，弹簧没有形变，振子（小球体）在平衡位置保持静止。若把振子拉过平衡位置，到达最大幅度，再松开，弹簧则会将振子向平衡位置收回。在收回的过程中，弹簧的势能转换为振子的动能，势能在降低的同时，动能在增加。当振子到达平衡位置时，振子所积累的动能又迫使振子越过平衡位置，继续向同样的方向移动。但因已越过弹簧振子系统的平衡位置，所以这时弹簧开始对振子向相反方向施加力。动能转作势能，动能降低，势能上升，直至到达离平衡位置最大幅度的距离。这时振子所有的动能被转化为势能，振子速度为零，停止运动。势能又迫使振子移回平衡位置，在移动过程中，势能转为动能，因而再次越过平衡位置，重复这个过程。在没有任何其他力影响的完美的条件下，这个弹簧振子系统会在两个最大幅度点间不停地做往返运动。 弹簧振子的固有周期和固有频率与弹簧劲度系数和振子质量有关，与振幅大小无关。
振动分为机械振动和简谐振动。
机械振动是指物体在平衡位置附近做往复运动的运动，我们把振动物体偏离平衡位置后所受到的总是指向平衡位置的力，叫做回复力；简谐振动是指 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。
分析弹簧振子所受的力就可以很好的得出结论了
弹簧振子的震动为啥是简谐振动
答：简谐运动既是最基本也是最简单的一种机械振动。当某物体进行简谐运动时，物体所受的力跟位移成正比，并且力总是指向平衡位置。将一个有孔小球体与一个弹簧连在一起，将一个极为光滑的水平杆穿入小球体，使球体可以在水平杆上左右滑动，而球体与水平杆的摩擦力小得可以忽略不计。将弹簧的一端固定住...
为什么弹簧振子的振动都是简谐运动?
答：因为简谐运动的特点是物体所受的力与距平衡位置的位移成正比，且总是指向平衡位置，而由胡克定律，在水平方向上弹簧的弹力F=kx，也是与位移成正比，因此为简谐运动；而在竖直方向上，平衡位置为F=kx0=mg，而回复力F‘=k(x-x0)=kx-mg，也即回复力F’也与位移(x-x0)成正比，所以也属于简谐运动...
为什么弹簧振子的振动都是简谐运动
答：弹簧振子的振动并非完全符合简谐运动(偏离平衡态越小，其越接近于简谐运动)，使用简谐运动处理最为简单。
为什么水平弹簧振子做的是简谐运动(为什么会有平衡状态)?
答：简谐振动是自由质点的无阻尼振动，振子受的弹簧力 F=-CX，X=0时 F=0 即处于“平衡点”但这个平衡点是瞬间的。以下是运动方程及其图线。当t=0时，质点受的初始扰动x=x0，v=v0 表示运动的初始条件，可以确定运动方程中的振幅A和初相角a，由图线可见：x=0时 v最大，加速度a=0，---弹...
数值方向的弹簧振子为什么能看成简谐运动?
答：综合了重力后，就是把弹簧的原长变成了原来的原长加上重力拉长的长度就可以了。这就相当把弹簧分成两个部分，一部分总是拉长着，同重力抵消，另一部分就能够如同没有重力一样简谐振动了。因为无论什么时候，重力的值肯定一样，那么因为重力而导致的物体位移的改变（比没有重力的时候的改变）肯定也一直...
弹簧振子的运动是简谐运动,对吗?
答：弹簧振子是理想化的模型，系统中没有空气阻力，弹簧质量忽略。弹簧的弹力充当回复力，F回=kx，因此在弹簧振子在自由振动时做简谐运动。但弹簧振子亦可以在一个周期性的驱动力之下做受迫振动。
什么情况下是简谐振动?
答：简谐振动，又称为正弦运动或弹簧振动，是一种常见的物理现象。它的特点是物体在一个固定的频率下做往复运动，且其位移、速度和加速度等物理量均随时间呈正弦或余弦规律变化。简谐运动的物理模型可以用简单的微分方程来描述，因此在物理学、工程学等领域具有广泛的应用。简谐振动通常发生在以下几种情况下：...
弹簧振子竖直放置或者放在光滑斜面上是不是简谐振动
答：弹簧振子竖直放置或者放在光滑斜面上是简谐振动。弹簧振子是一个不考虑摩擦阻力，不考虑弹簧的质量，不考虑振子的大小和形状的理想化的物理模型。用来研究简谐振动的规律。简谐运动是最基本也最简单的机械振动。当某物体进行简谐运动时，物体所受的力跟位移成正比，并且总是指向平衡位置。它是一种由自身系统...
机械波的各个质点为什么做简谐运动?为什么振幅不变就是简谐运动?
答：简谐型机械波的各个质点都是作简谐运动。这是根据简谐运动的受力特点而确定的。F = - kx 由此可得出，振动方程 x = Asin(ωt + φ)，由该振动方程所确定的简谐运动，其振幅为等幅。简谐运动的振幅是不变的，简谐运动是一种理想模型。它的运动变化遵循正弦规律。但振幅不变的运动不一定都是简谐...
简谐振动的证明
答：是简谐振动。应该取弹簧因为受物体重力而拉伸到的位置为平衡位置。此时弹簧伸长量为X0，此时KX0=mg，当位移是X1（设向下为正）时，则伸长量为X0+X1，回复力为K（X0+X1）-mg=KX1，方向向上，所以回复力与位移X1大小成正比，方向相反。得证，竖直方向的弹簧振子振动是简谐振动。
简谐振动是自由质点的无阻尼振动，振子受的弹簧力 F=-CX，X=0时 F=0 即处于“平衡点”但这个平衡点是瞬间的。以下是运动方程及其图线。当t=0时，质点受的初始扰动x=x0，v=v0 表示运动的初始条件，可以确定运动方程中的振幅A和初相角a，由图线可见：x=0时 v最大，加速度a=0，----弹性势能为零，全部转换为振子的动能，再往下，部分动能转为势能，----直到X最大，全部动能又转为是能，如此循环不止。
简谐振动运动方程
位移 X=Asin(ωt+a)
速度 v=Aωcon(ωt+a)
加速度 a=-Aω^2 sin(ωt+a）
弹簧振子的振动并非完全符合简谐运动(偏离平衡态越小，其越接近于简谐运动)，使用简谐运动处理最为简单。
简谐运动既是最基本也是最简单的一种机械振动。当某物体进行简谐运动时，物体所受的力跟位移成正比，并且力总是指向平衡位置。将一个有孔小球体与一个弹簧连在一起，将一个极为光滑的水平杆穿入小球体，使球体可以在水平杆上左右滑动，而球体与水平杆的摩擦力小得可以忽略不计。将弹簧的一端固定住，弹簧的整体质量要比球体质量小得多，这样弹簧本身质量也可以忽略不计。这个系统便是一个弹簧振子。
弹簧振子系统在平衡状态下，弹簧没有形变，振子（小球体）在平衡位置保持静止。若把振子拉过平衡位置，到达最大幅度，再松开，弹簧则会将振子向平衡位置收回。在收回的过程中，弹簧的势能转换为振子的动能，势能在降低的同时，动能在增加。当振子到达平衡位置时，振子所积累的动能又迫使振子越过平衡位置，继续向同样的方向移动。但因已越过弹簧振子系统的平衡位置，所以这时弹簧开始对振子向相反方向施加力。动能转作势能，动能降低，势能上升，直至到达离平衡位置最大幅度的距离。这时振子所有的动能被转化为势能，振子速度为零，停止运动。势能又迫使振子移回平衡位置，在移动过程中，势能转为动能，因而再次越过平衡位置，重复这个过程。在没有任何其他力影响的完美的条件下，这个弹簧振子系统会在两个最大幅度点间不停地做往返运动。 弹簧振子的固有周期和固有频率与弹簧劲度系数和振子质量有关，与振幅大小无关。
振动分为机械振动和简谐振动。
机械振动是指物体在平衡位置附近做往复运动的运动，我们把振动物体偏离平衡位置后所受到的总是指向平衡位置的力，叫做回复力；简谐振动是指 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。
分析弹簧振子所受的力就可以很好的得出结论了
答：简谐运动既是最基本也是最简单的一种机械振动。当某物体进行简谐运动时，物体所受的力跟位移成正比，并且力总是指向平衡位置。将一个有孔小球体与一个弹簧连在一起，将一个极为光滑的水平杆穿入小球体，使球体可以在水平杆上左右滑动，而球体与水平杆的摩擦力小得可以忽略不计。将弹簧的一端固定住...
答：因为简谐运动的特点是物体所受的力与距平衡位置的位移成正比，且总是指向平衡位置，而由胡克定律，在水平方向上弹簧的弹力F=kx，也是与位移成正比，因此为简谐运动；而在竖直方向上，平衡位置为F=kx0=mg，而回复力F‘=k(x-x0)=kx-mg，也即回复力F’也与位移(x-x0)成正比，所以也属于简谐运动...
答：弹簧振子的振动并非完全符合简谐运动(偏离平衡态越小，其越接近于简谐运动)，使用简谐运动处理最为简单。
答：简谐振动是自由质点的无阻尼振动，振子受的弹簧力 F=-CX，X=0时 F=0 即处于“平衡点”但这个平衡点是瞬间的。以下是运动方程及其图线。当t=0时，质点受的初始扰动x=x0，v=v0 表示运动的初始条件，可以确定运动方程中的振幅A和初相角a，由图线可见：x=0时 v最大，加速度a=0，---弹...
答：综合了重力后，就是把弹簧的原长变成了原来的原长加上重力拉长的长度就可以了。这就相当把弹簧分成两个部分，一部分总是拉长着，同重力抵消，另一部分就能够如同没有重力一样简谐振动了。因为无论什么时候，重力的值肯定一样，那么因为重力而导致的物体位移的改变（比没有重力的时候的改变）肯定也一直...
答：弹簧振子是理想化的模型，系统中没有空气阻力，弹簧质量忽略。弹簧的弹力充当回复力，F回=kx，因此在弹簧振子在自由振动时做简谐运动。但弹簧振子亦可以在一个周期性的驱动力之下做受迫振动。
答：简谐振动，又称为正弦运动或弹簧振动，是一种常见的物理现象。它的特点是物体在一个固定的频率下做往复运动，且其位移、速度和加速度等物理量均随时间呈正弦或余弦规律变化。简谐运动的物理模型可以用简单的微分方程来描述，因此在物理学、工程学等领域具有广泛的应用。简谐振动通常发生在以下几种情况下：...
答：弹簧振子竖直放置或者放在光滑斜面上是简谐振动。弹簧振子是一个不考虑摩擦阻力，不考虑弹簧的质量，不考虑振子的大小和形状的理想化的物理模型。用来研究简谐振动的规律。简谐运动是最基本也最简单的机械振动。当某物体进行简谐运动时，物体所受的力跟位移成正比，并且总是指向平衡位置。它是一种由自身系统...
答：简谐型机械波的各个质点都是作简谐运动。这是根据简谐运动的受力特点而确定的。F = - kx 由此可得出，振动方程 x = Asin(ωt + φ)，由该振动方程所确定的简谐运动，其振幅为等幅。简谐运动的振幅是不变的，简谐运动是一种理想模型。它的运动变化遵循正弦规律。但振幅不变的运动不一定都是简谐...
答：是简谐振动。应该取弹簧因为受物体重力而拉伸到的位置为平衡位置。此时弹簧伸长量为X0，此时KX0=mg，当位移是X1（设向下为正）时，则伸长量为X0+X1，回复力为K（X0+X1）-mg=KX1，方向向上，所以回复力与位移X1大小成正比，方向相反。得证，竖直方向的弹簧振子振动是简谐振动。
