大学物理中的振动表达式和波动表达式有什么区别?

不同的是:

振动表达式:位移y=y(时间t),自变量为时间t。

波动表达式:位移y=y(位置x,时间t),自变量为:位置x,时间t。

扩展数据:

(1)机械振动。

物体(质点)在一个中心位置两侧的往复运动称为机械振动。一个物体可以围绕一个平衡位置往复运动,它必然受到使它能够回到平衡位置的力,也就是回复力。

回复力是以效应命名的力,可以是一个力或一个力的分力,也可以是几个力的合力。?振动的必要条件是:a、物体离开平衡位置后会受到恢复力。b、阻力足够小。?

(2)简谐振动。

1.定义:物体在与位移成正比并始终指向平衡位置的恢复力作用下的振动称为简谐振动。简谐振动是最简单、最基本的振动。

在研究简谐物体的位置时,往往会建立一个以中心位置(平衡位置)为原点的坐标系,将物体的位移定义为物体偏离坐标原点的位移。

所以简谐振动也可以说是物体在与位移成正比、与位移相反的恢复力作用下的振动,即f =-kx,其中“-”号表示力的方向与位移方向相反。

2.简谐振动的条件:物体必须受到一个恢复力的作用,其大小与离开平衡位置的位移成正比,方向与位移方向相反。?

3.简谐振动是机械运动的一种,适用与机械运动相关的概念和规律。简谐振动的特点是它是一个周期运动,它的位移、恢复力、速度、加速度、动能和势能(重力势能和弹性势能)都随时间呈周期性变化。?

(3)描述振动的物理量。简谐振动是一种周期性运动,经常引入以下物理量来描述系统的整体振动。?

1.振幅:振幅是振动物体离平衡位置的最大距离,常用字母“A”表示。它是一个标量正值。振幅是表示振动强度的物理量,振幅的大小表示振动系统的总机械能。简谐振动过程中,动能和势能相互转化,总机械能守恒。

2.周期和频率。周期是振动器完成一次完整振动的时间,频率是振动器在一秒钟内完成一次完整振动的次数。振动的周期t与频率f的关系是倒数,即t = 1/f。

振动的周期和频率都是描述振动速度的物理量。简谐振动的周期和频率是由振动物体本身的性质决定的,与振幅无关,所以也称为固有周期和固有频率。

(4)单摆:

摆角小于5°的单摆是典型的简谐振动。?细线一端固定在悬挂点,另一端系一个小球,忽略线的膨胀和质量。球的直径比悬丝的长度小得多的装置叫做单摆。

单摆简谐振动的条件是:最大摆角小于5°,单摆的恢复力f是重力在圆弧切线方向的分量。单摆的周期公式是T=。

根据公式,单摆简谐振动的固有周期与摆球的振幅和质量无关,只与L和G有关,其中L为摆长,为悬挂点到摆球中心的距离。g是单摆所在位置的重力加速度,在有加速度的系统中(比如悬挂在电梯中的单摆),它的g应该是等效加速度。?

(5)振动图像。?

简谐振动图像是振子振动位移随时间变化的函数图像。在建立的坐标系中,横轴代表时间,纵轴代表位移。图像是正弦或余弦函数图像,直观地反映了简谐振动位移在任意时刻的周期性变化规律。

需要将质点的振动过程与振动图像联系起来,从中可以得到振子在不同时间或位置的位移、速度、加速度、恢复力等的变化。

(6)阻尼振动、强迫振动和* * *振动。简谐振动是一种理想化的振动。当外界能量给予系统时,如将振子拉离平衡位置并释放,振子会保持振动,在简谐振动的图像中振子的振幅是恒定的。

说明系统的机械能是恒定的,实际振动中总有阻力,振动能量总在耗散,所以振动系统的机械能总在减少,其振幅逐渐减小,直至停止。

振幅减小的振动称为阻尼振动。有阻尼振动称为无阻尼振动,虽然振幅越来越小,但其振动周期不变,振幅不变。

如果一个振动的物体在周期性外力的作用下振动,它就被迫振动。当受迫振动达到稳定时,其振动周期和频率等于驱动力的周期和频率,而与振动物体的固有周期或频率无关。

物体受迫振动的振幅与致动力的周期(频率)和物体的固有周期(频率)有关。二者之差越小,物体受迫振动的幅度越大。当致动力的周期或频率等于物体的固有周期或频率时,受迫振动的振幅最大,称为* * *振动。?

参考资料:

百度百科-物体的振动

参考资料:

百度百科-波动