【物理动图】简谐运动——x-t图像的描绘

简单点说,如果一个物体的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线,这样的振动我们就把它叫做简谐运动。

简谐运动是最简单、最基本的振动,最典型的例子就是弹簧振子。

作为一个未来的物理学从业者,这种描述可不行,太土了,太没有专业素养了,做学问怎么可以这样不严谨呢?

让我们用牛顿力学的术语再重新表述一遍:质点在线性回复力作用下围绕平衡位置的运动叫做简谐振动

设物体质量为m,根据伟大的牛顿第二定律

这是一个简单的常微分方程,方程的解可以写作

其中x是偏离平衡位置的位移

A是振幅,即物体离开平衡位置的最大距离

ω是圆频率

ωt+φ是相位

重点来了啊

虽然说简谐运动的位移随时间的变化满足正弦函数规律

但绝不是说物体运动的轨迹是正弦曲线

重要的事情说三遍。

不是轨迹!

不是轨迹!

不是轨迹!

就像这个摆

如果纸带不动

永远描绘不出正弦曲线

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