[Physics]小談S.H.M.簡諧運動

本篇主要是簡單的整理幾個關於簡諧運動的重點,因為打得很慢,所以一次不會打太多,留待以後慢慢補上。
在開始之前先說明一下一些符號,避免大家看不懂
是x對時間的一次微分,其實可以想成x方向的速度
是x對時間的二次微分,可以想成x方向的加速度

1.以圖形來看
先看看這個,大家應該會對簡諧運動跟等速率圓週運動有關多少有些概念

(上圖引用自:http://en.wikipedia.org/wiki/File:Simple_Harmonic_Motion_Orbit.gif )

簡諧運動就有如等速率圓周運動在座標軸的投影量,因此曲等速率圓周運動的各項物理量投影在軸上,即可得S.H.M.運動的各項物理量。故有:

其中在速度的部分,須注意方向,這是因為同一個位置的速度可能有兩個方向(去和回來)
另外值得提的是加速度,我們可以發現加速度的方向恆與其位置向量反向。此外這個式子正符合S.H.M運動的定義:"質點的加速度與離平衡位置位移成正比但方向相反"
所以符合型式的運動方程式,我們可以將它視為簡諧運動。並可以由此解得週期(此週期會和等速率員周運動的週期相同):



2. 幾種常見的例子
彈簧(就如文中一開始的那張圖一樣)

雙振子

上面畫的這個圖就是雙振子的樣子,可視為兩個質點以彈簧連在一起,兩質點間存在雙振子系統的質心。
由於多質點系統中,各質點對系統質心所施的力合為零,也就是內力合為零。

4 則留言:

  1. 姆~乾脆順便講一下雙振子彈簧的分析吧!

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  2. 被中右駕著刀子來回覆(泣
    不過感覺物理越來越難了
    感謝中右發文幫助O口O

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  3. = =
    肥旻,我要說啊...
    中右葛應該是「架著」刀子...
    不然他可以騎在刀上也很神奇O口O

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