(1)振动的周期T:做简谐运动的物体完成一次全振动的时间。振动的频率f:单位时间内完成全振动的次数。
(2)周期的单位为秒(s)、频率的单位为赫兹(Hz)。
(3)周期和频率都是表示振动快慢的物理量。两者的关系为:T=1/f 或 f=1/T
若周期T=0.2s,即完成一次全振动需要0.2s,那么1s内完成全振动的次数,就是1/0.2=5s-1。也就是说,1s钟振动5次,即频率为5Hz。
3、简谐运动的周期或频率与振幅无关
实验演示:敲一下音叉,声音逐渐减弱,即振幅逐渐减小,但音调不发生变化,即频率不变。振子的周期(或频率)由振动系统本身的性质决定,称为振子的固有周期或固有频率。
例1:一面锣,它只有一种声音,用锤敲锣,发出响亮的锣声,锣声很快弱下去,但不会变调。摆动着的秋千,虽摆动幅度发生变化,但频率不发生变化。弹簧振子在实际的振动中, 会逐渐停下,但频率是不变的。这些都说明所有能振动的物体。都有自己的固有周期或固有频率。
4、简谐运动的位移图象--振动图象
简谐运动的振动图象是一条什么形状的图线呢?简谐运动的位移指的是什么位移?(相对平衡位置的位移)
演示:当弹簧振子振动时,沿垂置于振动方向匀速拉动纸带,毛笔P就在纸带上画出一条振动曲线。
说明:匀速拉动纸带时,纸带移动的距离与时间成正比,纸带拉动一定的距离对应振子振动一定的时间,因此纸带的运动方向可以代表时间轴的方向,纸带运动的距离就可以代表时间。实际应用例子:心电图仪、地震仪。
理论和实验都证明:简谐运动的振动图象都是正弦或余弦曲线。
【例题1】两个简谐振动分别为