力学之波动精.ppt

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1、力学之波动第1页，本讲稿共13页2.2.刚体运动的自由度刚体运动的自由度 平动平动3个自由度个自由度绕固定轴转动绕固定轴转动1个自由度个自由度平面平行运动平面平行运动3个自由度个自由度绕固定点转动绕固定点转动3个自由度个自由度一般运动一般运动6个自由度个自由度第2页，本讲稿共13页 计算计算I的几条规律的几条规律1.对同一轴对同一轴I具有可叠加性具有可叠加性 2.平行轴定理平行轴定理平行平行CdmICI刚刚体体对对任任意意已已知知轴轴的的转转动动惯惯量量，等等于于刚刚体体对对通通过过质质心心并并与与该该已已知知轴轴平平行行的的轴轴的的转转动动惯惯量量加加上上刚刚体体的的质质量量与与两两轴轴间垂

2、直距离间垂直距离d平方的乘积。平方的乘积。第3页，本讲稿共13页弹簧振子周期弹簧振子周期 周期周期 频率频率 圆频率圆频率图图振幅振幅第4页，本讲稿共13页(1)(1)两个同方向同频率简谐运动的合成两个同方向同频率简谐运动的合成两个两个同同方向方向同同频率频率简谐运动简谐运动合成合成后仍后仍为为简谐简谐运动运动3.3.简谐运动的合成简谐运动的合成第5页，本讲稿共13页简简谐谐运运动动的的合合成成图图两两相相互互垂垂直直同同频频率率不不同同相相位位差差第6页，本讲稿共13页(5)(5)两相互垂直不同频率的简谐运动的合成两相互垂直不同频率的简谐运动的合成测量振动频率和测量振动频率和相位的方法相位的

3、方法李李 萨萨 如如 图图第7页，本讲稿共13页2 平面简谐波的波函数平面简谐波的波函数 沿沿 轴轴负负向向 波波函函数数 沿沿 轴轴正正向向 第8页，本讲稿共13页3.波函数的物理意义波函数的物理意义(1)当当 x 固定时，固定时，波函数表示该点的简谐运动方程，并波函数表示该点的简谐运动方程，并给出该点与点给出该点与点 O 振动的相位差振动的相位差.（波具有时间的周期性）（波具有时间的周期性）(2)当当t一定时，波函数表示该时刻波线上各点相对其平一定时，波函数表示该时刻波线上各点相对其平衡位置的位移，即此刻的波形衡位置的位移，即此刻的波形.（波具有空间的周期性）（波具有空间的周期性）波程差波

4、程差第9页，本讲稿共13页5.驻波驻波正向正向负向负向驻波的振幅驻波的振幅与位置有关与位置有关各质点都在作同各质点都在作同频率的简谐运动频率的简谐运动第10页，本讲稿共13页相邻相邻波腹（节）波腹（节）间距间距 相邻波相邻波腹腹和波和波节节间距间距 2）相邻两波节之间质点振动同相位，任一波节相邻两波节之间质点振动同相位，任一波节两侧振动相位相反，在两侧振动相位相反，在波节波节处产生处产生 的的相位跃变相位跃变.（与行波不同，无相位的传播）（与行波不同，无相位的传播）.相位跃变相位跃变（半波损失）（半波损失）当波从波疏介质垂直入射到波密介质，当波从波疏介质垂直入射到波密介质，被反射被反射到波疏介

5、质时形成到波疏介质时形成波节波节.入射波与反射波在此处的相入射波与反射波在此处的相位时时位时时相反相反,即反射波在即反射波在分界处分界处产生产生 的相位的相位跃变跃变，相当于出现了半个波长的波程差，称相当于出现了半个波长的波程差，称半波损失半波损失.当波从波密介质垂直入射到波疏介质，当波从波密介质垂直入射到波疏介质，被反射到波密介被反射到波密介质时形成质时形成波腹波腹.入射波与反射波在此处的相位时时入射波与反射波在此处的相位时时相同相同，即反，即反射波在分界处射波在分界处不不产生相位产生相位跃变跃变.第11页，本讲稿共13页6.多普勒效应多普勒效应观察者观察者向向波源运动波源运动+，远离远离 .波源波源向向观察者运动观察者运动 ，远离远离+.例例3 A、B 为两个汽笛，其频率皆为为两个汽笛，其频率皆为50Hz，A 静静止，止，B 以以60m/s 的速率向右运动的速率向右运动.在两个汽笛之间有一在两个汽笛之间有一观察者观察者O，以，以30m/s 的速度也向右运动的速度也向右运动.已知空气中的已知空气中的声速为声速为330m/s，求：，求：AOB1）观察者听到来自观察者听到来自A 的频率的频率2）观察者听到来自观察者听到来自B 的频率的频率3）观察者听到的拍频观察者听到的拍频第12页，本讲稿共13页1）解解 3）观察者听到的拍频观察者听到的拍频2）第13页，本讲稿共13页