更新时间:2022-10-24 22:38
简谐运动的振动周期是由振动物体本身的性质决定的,所以又叫固有周期。
说明:
简谐运动的振动周期与振动的振幅无关。 对同一振动系统,振动的振幅可以改变,振动的周期是不变的。
用不同倔强系数的弹簧分别连接质量相同的振子实验,可知弹簧的劲度系数越大,振动的周期越短;反之,周同一弹簧连接质量不同的振子做实验,结果表明振子的质量越大,周期就越长。由此可见,弹簧振子的振动周期是由劲度系数K和振子的质量m决定的,通过理论计算,可证明,弹簧振子的固有周期可由下式确定:
T=2π√(m/K)
上式表明,弹簧振子的周期跟质量的平方根成正比,跟弹簧的劲度系数的平方根成反比,而跟振幅无关。 通过上述结论,可以理解:当振子的质量一定,弹簧的劲度系数越大,振子所受弹力就越大,加速度也越大,振子从最大位移处回到平衡位置所需之时间越短,则周期就越短;当弹簧的劲度系数一定,如振子的质量越大,加速度就越小,振子从最大位移处回到平衡位置所需时间越长,则周期也长;当振子的质量和弹簧的劲度系数都一定的情况下,若振幅大,振子在最大位移处起振时的加速度也大,速度增长得很快,虽然振子完成一次全振动通过的路径较长,但所用时间并不长,因此振动的周期与振幅的大小无关。