【A+国际教育】ACT科学推理之物理高频考点 简谐振动

ACT科学推理的模块中，很多阅读题都需要要物理化学生物的理科知识背景，如果没有相关的学科知识基础，很可能会导致无法看懂文章或者选不出正确的选项，今天我们来讲解物理模块中的一个高频考点：简谐振动。
 

 

简谐运动是最基本也是最简单的一种机械振动。当某物体进行简谐运动时，物体所受的力和位移成正比，并且力总是指向平衡位置。

如果用F表示物体受到的回复力，用x表示小球对于平衡位置的位移，根据胡克定律，F和x成正比，它们之间的关系可用下面的公式来表示：

                       F=-kx

公式中的k是回复力与位移成正比的比例系数，负号的意思是：回复力的方向总跟物体位移的方向相反。

根据牛顿第二定律，F=ma，当物体质量一定时，运动物体的加速度总跟物体所受合力的大小成正比，并且跟合力的方向相同。简谐运动系统的机械能守恒。

 

弹簧振子是一个不考虑摩擦阻力，不考虑弹簧的质量，不考虑振子（金属小球）的大小和形状的理想化的物理模型，用来研究简谐振动的规律。

 

弹簧振子系统在平衡状态下，弹簧没有形变，振子（小球体）在平衡位置保持静止。若把振子拉过平衡位置，到达最大幅度，再松开，弹簧则会将振子向平衡位置收回。接下来弹簧会运动到相反方向的另一个最大幅度点。整个过程中弹簧振子的动能和弹性势能不断的在相互转换。在没有任何其他力影响的完美条件下，这个弹簧振子系统会在两个最大幅度点间不停地做往返运动。弹簧振子的固有周期和固有频率与弹簧劲度系数和振子质量有关，与振幅大小无关。

                                                                                                               A+国际教育   欧玥