简谐运动的回复力和能量

简谐运动的回复力

1．回复力

(1)定义：振动质点受到的总能使其回到平衡位置的力

(2)方向：指向平衡位置

(3)表达式：F＝－kx．(“负号”表示回复力的方向与位移方向始终相反)

(4)效果力：回复力是以力的效果命名的，它是由几个力的合力或者某个力的分力来提供，不一定是物体的合外力。

2．简谐运动的动力学特征：如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。

简谐运动的能量

1．振动系统(弹簧振子)的状态与能量的关系

(1)振子的速度与动能：速度不断变化，动能也在不断变化。

(2)弹簧形变量与势能：弹簧形变量在变化，因而势能也在变化。

2．简谐运动的能量：振动系统的能量一般指振动系统的机械能，即动能和势能之和。振动的过程就是动能和势能互相转化的过程。在简谐运动中，振动系统的机械能守恒，而在实际运动中都有一定的能量损耗，因此简谐运动是一种理想化的模型。

3．简谐振动的能量与振幅：当小球运动到最大位移时，动能为0，弹性势能最大，系统的机械能等于最大弹性势能。对于弹簧劲度系数和小球质量都一定的系统，振幅越大，机械能越大。

简谐运动中各物理量的变化规律

简谐运动的回复力和能量

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