一、简谐运动的表达式
如图所示,甲图为用沙摆演示简谐运动图像的装置,乙图为沙摆下方一木板上的沙的情况。那么,能用数学语言描述上述沙摆的运动规律吗?具体如何描述?
提示:能。可用公式x=A sin (ωt+φ)描述沙摆的运动。
1.表达式:x=A__cos__(ωt+φ)。
2.表达式中各量的意义
(1)A表示简谐运动的振幅。
(2)ω是一个与频率成正比的物理量叫简谐运动的圆频率,ω==2πf。
(3)ωt+φ代表简谐运动的相位,φ是t=0时的相位,称作初相位,或初相。两个振动物体初相位的差值,叫相位差。
二、简谐运动的图像描述
1.振动曲线:振子振动时位移与时间关系的曲线叫振动曲线,简称xt图线。
2.图像特点:正弦或余弦函数图像。
3.从图像可以得到的物理量:振幅,周期(或频率)。
(1)做简谐运动物体的轨迹是正弦(或余弦)图像。(×)
(2)从振动图像上可以直接读出振幅。(√)
(3)相位也就是初相位。(×)
(4)一个物体运动时其相位变化2π,就意味着完成一次全振动。(√)
(5)简谐运动表达式x=A cos (ωt+φ)中,ω表示振动的快慢,ω越大,振动的周期越小。(√)