纵波示波器

一、原理:传播纵波的媒质中各点是在沿着波的传播方向做简谐振动,并且在传波方向,每隔一定的距离的各点,它们的相差是相同的。假设距离一固定位置O(例如振源的平衡位置)为x_0的某点A的质点以α为振幅沿与O点距离的方向做简谐振动,则它在任意时刻t对O 点的位移可用下式表示: x=x_0+α·cos((2π))/t[t-x_0/v], 此处T为质点振动的周期,v为波速。又因 v=λ/T,((2π))/T=ω, ∴x=x_0+α·cos[ωt-2πx_0/λ] 此处ω为角频率,λ为波长,振源自平衡位置开始作余弦式振动。由此可以看出:在x_0处的     

几种不同情况下的简谐振动

如一物体在振动时,其加速度与它离开平衡位置的位移成正比,加速度的方向又永远指向平衡位置,这种振动就是简谐振动.现在先以一个作匀速圆周运动的质点,在圆周直径上的投影的运动,来研究简谐振动的规律.     

用Excel测试李萨如图形实验得出的新结论

 两个相互垂直的简谐振动,当它们的频率比是简单的整数比时,合成振动的轨迹是稳定的闭合曲线叫做李萨如图形。设有两个互相垂直的简谐振动,分别在x、y轴上运动,它们的简谐振动方程为:x=A1cos(ω1t+(？)1)y=A2cos(ω2t+(？)2)其合成振动的轨迹即李萨如图形的形状由两分振动的频率比、振幅比、初相位决定。     

关于“匀速圆周运动的投影是简谐振动”演示仪器的制作与江德骏、陈新郧同志商榷

这个演示实验的目的是通过对匀速圆周运动投影的运动情况和一个简谐振动的物体的运动情况进行观察比较,得到二者的运动学规律是相同的。因而可以用匀速圆周运动的质点对圆心的位移投影表示简谐振动的位移,从而得到简谐振动的方程x=Acos(ωt+α)。进而用匀速圆周运动的速度和加速度的投影找到简谐振动的速度和加速度的表达式。     

对2010年高考全国卷Ⅰ第21题答案的质疑

题目:(2010年高考全国卷Ⅰ第21题)一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点.t=0时刻振子的位移x=-0.1m;t=4/3s时刻x=0.1m;t=4s时刻x=0.1m.该振子的振幅和周期可能为     

用动静法研究非惯性参考系中单摆的周期问题

众所周知，单摆小角度的振动为周期性的简谐振动．而简谐振动就是物体受到一个始终指向平衡位置的回复力作用．因此寻找平衡位置是解决这类问题的关键在非惯性参考系中的单摆运动确定平衡位置更为重要．笔者应用动静法，先确定单摆在非惯性参考系中的平衡位置，求出平衡位置处单摆的绳子的张力，继而求出它的振动周期．现举例如下：     

高等教育自学考试物理专业试用力学课程考试大纲(草案)

(接上期) (七)固体的弹性 应力和应变. 拉伸和压缩形变、胡克定律、杨氏模量、形变势能、 切变、切变模量. *弯曲和扭转.说明: (1)正确理解应力和应变概念. (2)掌握伸缩形变和切变这两种基本形变及其规律——胡克定律.对杨氏模量、切变模量、泊松比等弹性模量有一般了解. (3)结合伸缩形变熟悉形变势能. (4)弯曲和扭转形变不作为基本要求. (八)振动 简谐振动系统的动力学特征.运动微分方程. 简谐振动的运动学方程.振幅、周期和频率、位相和初位相.简谐振动的振幅矢量图。 简谐振动的能量. 简谐振动的合成、拍、互相垂直的两个振动的合成. *振…     

巧测惯性秤振动的周期

巧测惯性秤振动的周期智艾娣，王松德（洛阳师范高等专科学校物理系４７１０２２）当惯性秤的振幅很小时，可近似地看成简谐振动，其周期测惯性秤振动的周期，通常使用停表（秒表）．为了减小测量误差，取惯性秤振动速度最快的平衡位置Ｏ点为计时起点，测若干个周期的累计...     

物体在稳定平衡位置附近的微小振动不一定都是简谐振动

本文通过一个在稳定平衡位置附近作非简谐的微小振动的例子,利用稳定平衡的充要条件,普遍地对势能函数在平衡位置附近的性质进行了分析,从数学上证明了并非所有的微小振动都是简谐振动.     

用激光扫描法合成简谐运动图像

针对传统简谐振动图像演示仪存在的不足,设计了激光扫描法简谐振动图像演示仪。该演示仪用半导体激光器为光源,通过激光将竖直方向的简谐振动和水平方向的往复运动进行合成得到简谐振动图像,通过观察屏可观察到光点振动展开后形成的正弦(或余弦)简谐振动曲线的全过程.     

关于简谐波定义的商榷

目前有不少现行的《物理学》教材是这样描述简谐波的 :如果波源作简谐振动 ,介质中各质点也随着作简谐振动 ,这时形成的波动叫简谐波 .如此定义简谐波是否妥切 ,值得商榷 .对于平面简谐波 ,如果以直角坐标 ｙ的正方向表示波的传播方向 ,以ｘ表示弹性介质中各质点的位置 ,其数学     

讨论简谐振动不容忽视的问题

指出了分析判断简谐振动时易被忽视的一个问题,给出了简洁明了的分析方法和实例,进而明确了一定振动系统的运动性质与坐标原点选择无关,以及振动系统的能量守恒与势能零参考点的选择无关等基本结论．     

滚球混沌运动演示实验

以滚球在3个凹形槽上的受力体现作用的非线性,导轨由电机推动作简谐振动,滚球在导轨上作受迫(滚动)振动,可以把导轨作简谐振动的频率或振幅作为调整参量.当受迫振动的滚球振幅小时,滚球只在1个凹形槽中作简谐振动;当振幅渐渐增大时,可呈现周期倍增和渐至混沌状态.通过观察安装在同一振动滑板上的2套导轨上的滚球的运动,则可以演示混沌运动对初值的敏感性.     

一种特殊的简谐振动

文中指出以无质量的刚杆联结的两个质点，分别沿Ｘ轴和Ｙ轴的运动是一种特殊类型析简谐振动，其频率取决于初始条件，而振幅与初始条件与系统的能量无关。     

一种特殊的简谐振动

文中指出以无质量的刚杆联结的两个质点，分别沿Ｘ轴和Ｙ轴的运动是一种特殊类型的简谐振动，其频率取决于初始条件，而振幅与初始条件及系统的能量无关．     

简谐振动速度测量的误差分析

针对简谐振动实验数据处理存在的问题进行分析,提出以t到t+Δt的平均速度表示t+Δt/2时刻的瞬时速度而不是t时刻的瞬时速度,利用多项式最小二乘法拟合实验数据得到与理论计算相吻合的振动曲线.     

竖直方向简谐振动中1/2kx~2的物理意义

竖直方向简谐振动中１２ｋｘ２的物理意义范素华王培吉（山东建材学院，济南２５００２２我们知道，若将水平的弹簧振子置于竖直方向，则物体是在弹性力和重力的共同作用下作谐振动，仅仅是振动的平衡位置由原来的弹簧自由伸长位置向下移动了一段距离ｌ０（ｌ０＝ｍｇ／ｋ...     

大学物理教学中对大角度单摆的介绍

大学物理的教学在简谐振动部分介绍了小角度单摆,但没有介绍摆角较大时单摆的运动.利用Matlab研究了大角度的单摆运动,得到了大角度单摆的运动曲线,曲线表明,尽管摆角较大时单摆不再做简谐振动,但其运动曲线看似余弦曲线,且具有一定的周期性;文章给出了小角度单摆的相图及其与实际摆动的对比动画;对大角度单摆运动的相图进行了分析,说明在摆角较大时单摆的运动将不同于简谐振动而更加复杂.在此基础上,探讨了如何把所得结论引入到大学物理教学中,以加深和拓展学生对单摆运动的理解.     

利用数字示波器演示简谐振动的叠加

用时间的单一谐和函数,即一个余弦或者正弦函数描述的简谐振动,是物理学中最简单、最基本的振动。利用数字任意波信号发生器和数字示波器,分别演示了同方向同频率、相互垂直的同频率以及同方向不同频率的两个简谐振动的合成。在教学过程中通过上述直观演示,有助于学生对简谐振动中振幅、周期、频率以及相位等基本概念的认识,同时对振动的叠加也有更深入的理解。     

多个简谐振动合成问题进一步研究

本文通过讨论大学物理课程教学中简谐振动合成问题的传统方法的基础上,重点讨论了利用旋转矢量法来合成多个简谐振动问题。通过研究,N个简谐振动合成的合振动振幅取最小值时,其闭合多边形的形状个数是N-1,N取偶数时,存在两矢量相位相反合成矢量后为零,不存在闭合多边形的情况;若N取奇数时,多个矢量合成后不存在为零的情况。对多个矢量合成问题的讨论,能够进一步了解振动合成的理论和规律,理清对简谐振动合成问题的教学思路。