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课程: High school physics > 单元 8
课程 4: 简谐振子的能量简谐振子的能量复习
复习有关简谐振子的能量的公式与技巧,包括如何判断某个时刻的弹性势能与动能。理解总能量、动能与势能之间的关系。
方程
方程式 | 符号细分 | 概念 |
---|---|---|
弹性势能与长度变化的平方和弹簧常数成正比。 | ||
重力势能的变化与质量,重力场强度和高度变化成正比。 | ||
平移动能与质量和速度的平方成正比。 |
如何找到谐振子的能量随时间而变化。
弹性势能
弹性势能取决于我们所处的位置,因此根据位置与时间关系曲线可求出谐振子的弹性势能随时间变化。当比较位置和能量图时,有几点需要注意:
当位置处于 和 的最大位移时发生。 当位置处于 .时发生。
动能
动能 取决于系统的速度,因此根据速度与时间的关系曲线可用于找出谐振荡器随时间变化的动能。 在比较速度和能量图时,有几点需要注意:
在系统达到最大速度时发生 和 发生时 。
总能量
总能量是谐振子的动能和弹性势能之和:
在没有摩擦的情况下,振荡器的总能量是恒定的。当一种能量减少时,另一种能量增加以保持相同的总能量。
关于能量所需要记住几点:
在 时出现。这发生在振荡的终点,系统在最大位移处暂时停止( ) 。 出现在 。这是系统在平衡位置( )移动并具有最大速度时。 是常量,因此 。