簡諧運動
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简谐运动﹝原名直譯簡單和諧運動﹞是最基本也最简单的机械振动。当某物体进行简谐运动时,物体所受的力跟位移成正比,并且总是指向平衡位置。
如果用F表示物体受到的回复力,用x表示小球对于平衡位置的位移,根据胡克定律,F和x成正比,它们之间的关系可用下式来表示:
- F = - kx
式中的k是弹簧的劲度系数;负号的意思是:回复力的方向总跟物体位移的方向相反。
根据牛顿第二定律,F=ma,运动物体的加速度总跟物体所受的合力的大小成正比,并且跟合力的方向相同。
[编辑] 振幅、周期和频率
简谐运动的频率(或周期)跟振幅没有关系。物体的振动频率本身的性质决定,所以又叫固有频率。
下图显示了在纵波运动中振幅、周期和频率的关系。
這個運動是假設在沒有能量損失引至阻尼的情況而發生。