振动与波中的两个问题讨论

一、如何唯一决定简谐振动中的初相在普通物理课本中,一般都说根据下式可以决定初相: tgφ=-v_0/(ωX_0) (1)φ——初相;v_0——初始速度;X_0——初始位置;ω——圆频率。但是,对于每一个正切值,φ都有两个解φ_1,φ_2。故由(1)式便不能唯一地决定初相了。我们又知道,初相也可以由X_0=Acosφ(2)即cosφ=X_0/A (2′)来决定。但这样决定的φ也有两个解φ_1~′,φ_2~′。我们注意到φ_1,φ_2中和φ_1~′,φ_2~′中只有一个是共同的,另一个是不同的。真正的初相应同时满足(1)和(2′)。所以,要想唯一地决定初相,应由(1)和(2′)联合起来解,同时满足(1)和(2′)的φ便是真正的初相,它也是唯一的。