簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō),如果一個(gè)物體的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律兜蠕,即它的振動(dòng)圖像(x-t圖像)是一條正弦曲線蝎毡,這樣的振動(dòng)我們就把它叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)厚柳。
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)沐兵,最典型的例子就是彈簧振子别垮。
作為一個(gè)未來(lái)的物理學(xué)從業(yè)者,這種描述可不行扎谎,太土了碳想,太沒有專業(yè)素養(yǎng)了,做學(xué)問怎么可以這樣不嚴(yán)謹(jǐn)呢毁靶?
讓我們用牛頓力學(xué)的術(shù)語(yǔ)再重新表述一遍:質(zhì)點(diǎn)在線性回復(fù)力作用下圍繞平衡位置的運(yùn)動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧振動(dòng)
設(shè)物體質(zhì)量為m胧奔,根據(jù)偉大的牛頓第二定律
得
這是一個(gè)簡(jiǎn)單的常微分方程,方程的解可以寫作
其中x是偏離平衡位置的位移
A是振幅预吆,即物體離開平衡位置的最大距離
ω是圓頻率
ωt+φ是相位
重點(diǎn)來(lái)了啊
雖然說(shuō)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間的變化滿足正弦函數(shù)規(guī)律
但絕不是說(shuō)物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是正弦曲線
重要的事情說(shuō)三遍葡盗。
不是軌跡!
不是軌跡啡浊!
不是軌跡觅够!
就像這個(gè)擺
如果紙帶不動(dòng)
永遠(yuǎn)描繪不出正弦曲線