试证明光滑斜面上弹簧振子运动是不是简谐运动

如题所述

断一个振2113动是否为简谐运动,关键是判断它的回复力是否满足其大小与位移成5261正比,方向总与位移方向相反。

如图所示,设振子4102的平衡位置为O,向下1653为正方向,此时弹簧的形变量为专x 0 ,根据胡克定律及平衡条件有mg-kx 0 =0

当振子向下偏离平衡位置为x时,回复力(即合外力)为F 回 =mg-k(x+x 0 )综上解得F回=-kx,可见振动时的受力符合简谐运动的条属件。

扩展资料

运动方程

定义:物体受力大小与位移成正比,而方向相反,人们把具有这种特征的振动称为简谐运动。

根据该运动方程式,我们可以说位移是时间t的正弦或余弦函数的运动是简谐运动。简谐运动的数学模型是一个线性常系数常微分方程,这样的振动系统称为线性系统。线性系统是振动系统最简单最普遍的数学模型。但一般情况下,线性系统只是振动系统在小振幅条件下的近似模型。

参考资料来源:百度百科-简谐运动

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