做简谐运动的物体,当振子的位移为负值时,为什么速度不一定为正值,但加速度一定为正值

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/25 20:03:33
做简谐运动的物体,当振子的位移为负值时,为什么速度不一定为正值,但加速度一定为正值

做简谐运动的物体,当振子的位移为负值时,为什么速度不一定为正值,但加速度一定为正值
做简谐运动的物体,当振子的位移为负值时,为什么速度不一定为正值,但加速度一定为正值

做简谐运动的物体,当振子的位移为负值时,为什么速度不一定为正值,但加速度一定为正值
简谐运动的意思是振子在平衡点附近来回作周期的振动.即然是周期振动,那速度的大小和方向就会不断的变化.而物体的位移也在不停的变化.
速度:-→→0→→+→→0→→-
位移:0→→-→→0→→+→→0
可以看到,在位移是负值的区域,速度是从负变0再变正.
所以,位移是负值的时候,速度有可能是正也有可能是负或0.
但是加速度则不同,因为振子的位移是负值的时候,物体受的力一定是指向正(平衡点的)方向的.正是因为有了正方向的加速度,才使物体的速度从-变成0再变成+

不多说,看图

直观地想,假设平衡位置左边位移为负,物体在平衡位置左边时,既有可能继续向左运动,远离平衡位置,也有可能向右,回到平衡位置,所以速度可正可负,但回复力与位移相反,即F=-kx,所以回复力一定向右,a=F/m,也即加速度的方向永远指向平衡位置,所以不论速度是何方向,加速度始终为正...

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直观地想,假设平衡位置左边位移为负,物体在平衡位置左边时,既有可能继续向左运动,远离平衡位置,也有可能向右,回到平衡位置,所以速度可正可负,但回复力与位移相反,即F=-kx,所以回复力一定向右,a=F/m,也即加速度的方向永远指向平衡位置,所以不论速度是何方向,加速度始终为正

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