简谐振动 · 弹簧振子
滑块往复振动,下方同步画出正弦式 x–t 图像。
F = −kxT = 2π√(m/k)
位移 x
2.000m
速度 v
0.000m/s
角频率 ω
6.325rad/s
周期 T
0.993s
回复力 F = −kx
-80.00N
弹性势能 ½kx²
80.000J
t = 0.00s
知识要点
- · 简谐运动的动力学特征:回复力 F = −kx,方向与位移相反。
- · 运动学特征:x = A·sin(ωt + φ),是正弦(余弦)规律。
- · 振幅 A、周期 T、频率 f 由系统本身决定,叫固有周期/固有频率。
- · 在平衡位置:速度最大、加速度为零;在最大位移处:速度为零、加速度最大。