1、,小球离开平衡位置微小角度:,角位移。,重力的切向分力和切向加速度:,受力特点: 线性恢复力, (t)=A cos( t+),振幅和初相,固有(圆)频率,LC电路的无阻尼自由电磁振荡,电容器两极板间的电势差:,又:,自感电动势,固有频率,Q(t)=AQ cos( t+),振 幅,初 相,固有频率决定于系统内在性质,单 摆,LC电磁振荡,弹簧振子,固有频率,振幅,初相位,初始条件决定振幅和初相位,(2) 势能,与动能同。,3 简谐振动的能量,1. 弹簧振子的能量特点,(1) 动能,(4) 机械能,机械能守恒,(3) 特征,平衡点不为零,两者反相,频率两倍,(2)电能,(1)自感磁能,(4)电磁能
2、,简谐振动系统能量(机械能、电磁能)守恒,2、LC电磁振荡的能量特点,(3)特征,与弹簧振子一样。,3. 能量的曲线表达, = 3/2,E,(1/2)kA2,x(Q),T,t,o,Ep,Ek(EL),4. 由能量求振幅,5. 简谐振动的动力学解法,(1)分析受力,(2)分析能量,(将能量守恒式对 t 求导),例:弹簧振子k=25N/m,初始动能和势能分别为0.2J; 0.6J 求:1)A; 2)动能与势能相等时的位相、位移; 3)位移是振幅的一半时,势能多大,解:1),2),解析法:,3),例:一端固定的轻弹簧(弹性系数为k),另一端联轻绳,绳子跨过转动惯量为J,半径为R的滑轮下端联物体质量m,讨论物体m的运动。,解:建立坐标,,平衡点为原点,其重力势能为0。,设平衡时弹簧伸长l,上式两边对时间求导,总能量守恒,本题意义不大,