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復(fù)雜的壓縮彈簧簡諧運(yùn)動(dòng)是如此的形象簡單

時(shí)間:2021-10-28 10:07:50

  更具體地說,它與間歇運(yùn)動(dòng)有關(guān),那是一種遵循特定的,一致的模式的振動(dòng),我們先用物理學(xué)家們常用的模式來描述間歇運(yùn)動(dòng),球連著壓縮彈簧,它們水平放在桌子上,當(dāng)它靜止平放時(shí),它處于平衡狀態(tài),當(dāng)你拉動(dòng)球,使它連著的壓縮彈簧伸展,然后松手,球就會(huì)一直做往復(fù)運(yùn)動(dòng),如果沒有摩擦的話,壓縮彈簧使它做的這個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)就是簡諧運(yùn)動(dòng)。關(guān)于做壓縮彈簧簡諧運(yùn)動(dòng)的球,為了更好理解球上發(fā)生了什么,我們先從它能量開始,當(dāng)球壓縮和拉伸彈簧時(shí),動(dòng)能和勢能都會(huì)發(fā)揮作用。

  動(dòng)能是運(yùn)動(dòng)的能量,當(dāng)球運(yùn)動(dòng)時(shí),有兩個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)是沒有速度的,一點(diǎn)是彈簧被完全壓縮的地方,另一個(gè)點(diǎn)是彈簧被完全拉伸的地方。這兩點(diǎn)與平衡點(diǎn)之間的距離叫做振幅,在這兩個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),球沒有任何動(dòng)能,因?yàn)樗鼪]有速度。相反,球的所有能量都是來自彈簧的勢能,即勁度系數(shù)的一半乘以振幅的平方。現(xiàn)在,隨著球向中間移動(dòng),它的動(dòng)能開始增加,因?yàn)樗苿?dòng)的越來越快,同時(shí),它的勢能降低,總能量保持不變,球運(yùn)動(dòng)到中間時(shí),也就是平衡點(diǎn),它的勢能將到0,球回到初始位置,所以彈簧不在影響它了,而它的動(dòng)能則達(dá)到了最大值

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