机械振动与机械波知识点梳理.ppt

Part 机械振动与机械波,韩海强,一 简谐运动的描述和特征,4 加速度与位移成正比而方向相反,2 简谐运动的动力学描述,3 简谐运动的运动学描述,1 物体受线性回复力作用 平衡位置,5 三个特征量：振幅 A 决定于振动的能量；角频率 决定于振动系统的性质；初相 决定于起始时刻的选择.,弹簧串联或并联后劲度系数的变化情况：,解决简谐运动方程问题的一般步骤:,1)找到振动平衡位置,此时合力为零,选平衡位置为原点,建立坐标系,2)设振子离开原点x处,分析受力情况.,3)应用牛顿定律.,4)根据初始条件确定A和.,5)写出振动表达式.,另外一个方法:能量法,四 简谐运动能量图,3 相互垂直的两个频率简谐运动，合运动轨迹一般为椭圆，其具体形状等决定于两分振动的相差和振幅.,周期或频率只决定于波源的振动；波速只决定于媒质的性质.,2 波函数的物理意义,沿 轴负向,若波沿X轴负向传播,则波函数为:,一般地,波沿X轴正向传播,距原点O为X0的点Q的振动规律为:,则波函数为:,2 平均能量密度：,3 平均能流密度（波强度）：,确定波节位置的方法：,1）由驻波方程确定；,2）由干涉相位差极小条件来确定；,3）由固定端是波节点，两相邻波节之间为半个波长的条件来确定。,3 相位跃变（半波损失）,当波从波疏介质（小）垂直入射到波密介质，被反射到波疏介质时在反射点形成波节.入射波与反射波在此处的相位时时相反,即反射波在分界处产生 的相位跃变，相当于出现了半个波长的波程差，称半波损失.,在固定端，反射波有半波损失，为波节位置。,在自由端，反射波没有半波损失，为波腹位置。,2 波动在同一波线上的不同两点在同一时刻的振动相位差,十二 关于相位差 1 同一振动在不同时刻的相位差,波程差：,3 两相干波在相遇处激发的两个振动的相位差,波程差：,