医用物理学振动.pptx

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1、141简谐振动一、简谐振动一、简谐振动二、简谐振动的特征量二、简谐振动的特征量三、简谐振动的矢量图示法三、简谐振动的矢量图示法四、简谐振动的能量四、简谐振动的能量第1页/共25页2一、简谐振动一、简谐振动1、机械振动：物体在一定位置的附近作来回往复的运动(周期性或非周期性).2、简谐振动：物体距平衡位置的位移随时间按余弦(或正弦)函数变化。第2页/共25页3一、简谐振动一、简谐振动3、简谐振动方程令第3页/共25页4一、简谐振动一、简谐振动3、简谐振动的速度和加速度第4页/共25页5二、简谐振动的特征量二、简谐振动的特征量1、振幅A：为物体离开平衡位置最大位移的绝对值。2、周期T：振动物体一次

2、全振动所需要的时间。3、频率：单位时间内完成的振动次数。4、角频率：2秒内的振动次数。第5页/共25页6二、简谐振动的特征量二、简谐振动的特征量A：米（m）；T：秒（S）；：赫兹（Hz）；：弧度/秒（rad/s）；5、固有频率6、固有周期周期和频率由振动系统本身的性质所决定。第6页/共25页7二、简谐振动的特征量二、简谐振动的特征量7、相位和初相位8、相位差，同相，反相相位：决定简谐振动状态的物理量初相位相位差：同相:反相:第7页/共25页8三、简谐振动的矢量图示法三、简谐振动的矢量图示法参考圆振幅矢量Ot 时刻t0 时刻第8页/共25页9四、简谐振动的能量四、简谐振动的能量以弹簧振子为例第9

3、页/共25页10四、简谐振动的能量四、简谐振动的能量1.弹簧振子的动能和势能是随时间(或位移)而变化的.2.总的机械能保持不变，即动能和势能相互转化.3.谐振动系统的总能量与振幅的平方成正比.第10页/共25页1143简谐振动的合成一、两个同方向、同频率简谐振动的合成二、同方向、不同频率简谐振动的合成三、谐振分析四、两个同频率、互相垂直的简谐振动的合成第11页/共25页12一、同方向同频率简谐振动的合成一、同方向同频率简谐振动的合成设有两个谐振动第12页/共25页13一、同方向同频率简谐振动的合成一、同方向同频率简谐振动的合成则其中1、合振动仍然是简谐振动，其频率与分振动频率相同;2、合振动振

4、幅不但与两分振动的振幅有关，而且与相位差有关第13页/共25页14一、同方向同频率简谐振动的合成一、同方向同频率简谐振动的合成同相：A1A2反相：若相差取其它值时第14页/共25页15二、同方向不同频率简谐振动的合成二、同方向不同频率简谐振动的合成设有两个谐振动第15页/共25页16二、同方向不同频率简谐振动的合成二、同方向不同频率简谐振动的合成频率比：1/2=2/1，=0第16页/共25页17二、同方向不同频率简谐振动的合成二、同方向不同频率简谐振动的合成设有两个谐振动频率比：1/2=2/1，=-/2第17页/共25页18二、同方向不同频率简谐振动的合成二、同方向不同频率简谐振动的合成两谐振

5、动频率不同，但振幅和初相位相同，则第18页/共25页19三、同频率相垂直简谐振动的合成三、同频率相垂直简谐振动的合成对以下两个谐振动平方后相加得讨论：（1）2-1=0同相第19页/共25页20三、同频率相垂直简谐振动的合成三、同频率相垂直简谐振动的合成（2）2-1=反相第20页/共25页21三、同频率相垂直简谐振动的合成三、同频率相垂直简谐振动的合成（3）2-1=/2第21页/共25页22四、谐振分析四、谐振分析1、频谱分析：将一个复杂的周期性振动分解为一系列简谐振动之和的方法。2、方法：按傅里叶解数展开。3、例子：方波第22页/共25页23例例要使振动方向相同、频率相同的合振动的振幅为两个分振动的振幅之和,那么两个分振动必须满足()A.两振动振幅相同。B.初相之差为2k (k=0,1,2,3).。C.初相之差为(2k+1)(k=0,1,2,3)。D以上均不是。答案：B第23页/共25页24作业作业P53 4-4 4-84-9课后自我练习推荐：4-6 4-7 4-10第24页/共25页25谢谢您的观看！第25页/共25页