Part101 模型
如图所示弹簧振子,以一定的初速度从平衡位置向正方形出发。设弹簧振子做简谐运动的振幅为,圆频率为。出发后经过时间,用表示小球的位置、表示小球的加速度、表示小球受到的合外力(即弹簧弹力)、表示小球的动能、表示弹簧的弹性是能。Part202 表达式
(1)各物理量随时间的变化规律
(2)各物理量随位置的变化规律
(3)各种关系的理解
位置、速度、加速度以及合外力与时间的关系为“正弦关系”,图像为“正弦线”;动能、势能与时间的关系也是“正弦关系”,但这个“正弦线”是周期减半、向上平移到刚好位于第一象限的。速度与位置的关系比较复杂,但我们把式子改写一下,如下,就可以知道其实是一个椭圆关系。加速度、合外力与位置有正比的关系;动能、势能与位置的关系为二次函数关系,图像为抛物线。Part303 图像
根据上面的推导,利用制图软件,可以得到这些物理量与时间、位置的图像,如下。Part404 最后
鉴于本人知识有限,做事常常不够细心,错漏在所难免,希望各位不吝批评指正!Part505 往期精选
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