简谐运动
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简谐运动,或称简谐振动、谐振、SHM(Simple Harmonic Motion),即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(或物体的加速度)的大小与位移的大小成正比,并且力(或物体的加速度)总是指向平衡位置。
如果用表示物体受到的回复力,用
表示物体对于平衡位置的位移,根据胡克定律,
和
成正比,它们之间的关系可用下式来表示:
式中的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“”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,跟合力的方向相同,且系统的机械能守恒。