数值方向的弹簧振子为什么能看成简谐运动?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-25
为什么弹簧振子的振动都是简谐运动?

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。

这么考虑,mg是一直向下的,而f弹得方向有正有fu,证明
当弹簧被压缩式,合力为mg-f弹,
当弹簧拉升时,合力为mg+f弹,
由此可以得出weimg-f弹

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)肯定也一直是一个定值。那么只需要改变下初始的位置,把平衡位置加上重力带来的那个移动量,以后的所有情况下,位移不久又能够和没有重力一样了吗?

认为此时的平衡位置是在重力作用下振子在弹簧上静止的位置,此时弹簧振子的运动符合简谐运动规律

理想状态啊。忽略重力只考虑弹簧弹力。高中物理基本都是在理想状态的

  • 证明竖直方向上的弹簧振子做简谐运动时为什么是mg-F弹而不是F弹-mg...
    答:这么考虑,mg是一直向下的,而f弹得方向有正有fu,证明 当弹簧被压缩式,合力为mg-f弹,当弹簧 拉升 时,合力为mg+f弹,由此可以得出weimg-f弹
  • 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...
  • 证明竖直平面内弹簧振子的振动是简谐运动
    答:受力分析->胡克定律、牛顿第二定律->二阶线性常系数微分方程->降阶法解出位移函数x(t)->发现它具由余弦函数形式->是简谐运动
  • 一弹簧振子做简谐振动
    答:属于简谐振动。只是有个由振子重量引起的静变形δ=k/mg ,它在振动过程中始终存在,振动的平衡位置是在弹簧静变形位置。但并不影响简谐振动的规律,即频率、周期、振幅、初相位匀与水平放置时一样。
  • 竖直方向弹簧振子是固有振动吗
    答:不是。竖直方向弹簧振子是简谐运动,不是固有振动。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,是物理学的基础知识,它引出了简谐运动、阻尼运动并对波的研究有重要作用。
  • 竖直方向上弹簧振子的简谐运动。 请问①式处为什么不是 -kh=mg?而②...
    答:竖直方向弹簧振子,在平衡位置弹簧处于伸长状态,弹力方向竖直向上 Kh-mg=0 kh=mg 在最低点,取向下为正方向,此时振子加速度方向向上(是人为设置正方向导致出现负号的)F回向上 F回=mg-k(h+x)=-kx
  • 如何证明物体是做简谐运动
    答:半个周期内,振子的路程一定为2A;四分之一周期内,振子的路程不一定为 A、每经一个周期,振子一定回到原出发点;每经半个周期一定到达另一侧的关于平衡位置的对称点,且速度方向一定相反 B、振幅与位移的区别:⑴位移是矢量,振幅是标量,等于最大位移的数值。⑵对于一个给定的简谐运动,振子的位移...
  • 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。
  • 竖直放置弹簧的振动是简谐振动吗
    答:弹簧振子竖直放置或者放在光滑斜面上都是简谐振动。简谐振动的条件是回复力与振子的位移大小成成比,方向相反。在这两种情况下,与水平面上的弹簧振子比较,只是平衡位置不再处于原长位置。竖直放置时处在弹簧弹力与重力平衡的位置,在光滑斜面上时处在与重力下滑力平衡的位置。
  • 怎样理解简谐运动?
    答:用f表示。2π秒内所作的完全振动次数叫作圆频率(角频率),即上述运动方程中的ω。简谐运动的圆频率是由系统的力学性质所决定的,例如弹簧振子的圆频率公式,其中,k和m分别表示弹簧振子的刚度和质量,对于给定的弹簧振子,圆频率仅与自身的刚度和质量有关,是由本身的性质所决定的。