八 11
11.机械振动
1、简谐振动
弹簧振子、单摆,竖直放置的弹簧,万有引力下的
2、简谐振动的描述
相位的概念phase
简谐振动的位移描述:所处位置到平衡位置的有向线段。
对应三角函数
平衡位置的特点。
3、简谐振动的回复力和能量
简谐振动的对称性在计算题中常常有应用。
三角函数的导数对应的速度,位移和加速度的关系图像。
一个周期内一个质点运动的路程4A,半个周期2A,其他则需要通过三角函数运算得到。
4、单摆
物体下落,单摆,斜面运动时间的比较。
近似简谐振动的证明。
摆线要求尽量细,伸缩性小,摆球要尽量质量大,体积小的。
5、外力作用下的振动
共振过程中,频率接近的可不一定是周期接近的,相等的除外。
上课带领学生推双星的公式,,类比开普勒第三定律很容易记忆...而对地球贴地卫星周期公式化简,,,
类比单摆的公式,,以及圆锥摆的周期公式,很容易建立起关联。巧妙的是也是地球上摆长无限的单摆周期,这个时间还是穿越地心隧道(简谐振动)时间的二倍。
和简谐振动一章推到单摆的周期很接近,设想地面上(可以设想是在很高建筑上)悬点o悬挂摆长l的单摆(摆角很小,一样能近似简振的),万有引力的切向分力提供回复力。
摆球在地表,所有有,,利用小角度,,因为小角度,位移大小近似弧长也近似水平...
套用弹簧振子周期公式,,得
带入特殊值到上述公式,比如摆长远小于地球半径,(l=1m,T约2s);比如摆长为地球半径,(1h);比如摆长远大于地球半径,(1.4h)...
关于贯穿地球的地下铁通行时间的推算,也是用简谐振动的周期。由于球壳对球壳内物体的万有引力为零,所以物体穿行地球时所受的万有引力仅与此处内部球体有关,,...
继续套用弹簧振子周期公式,,且,化简后,,得,且与无关。
如果是横贯地心的地下铁,不仅时间和贴地卫星周期相同,更是大撒心心相映的狗粮(圆周运动的投影点)...
当然,这个周期也是和地球半径(大小)无关的,由Kepler's Law III,。地球的平均密度大概是水的5.5倍,对于更高密度的星体,这个运行周期要小得多,如果是中子星内部的隧道...
·我们要变更好/单摆[?]
7月 11th, 2008 at 10:47
振动图像对应的时刻用三角函数解决,特别注意w的量纲问题,w=2pi/T=2pai*n