高中物理/机械振动与机械波/总述
机械振动
[编辑]- 机械振动的定义：振动（英语：Vibration），指一个物体相对于静止参照物或处于平衡状态的物体的往复运动。
当然，一般来说振动的基础是一个系统在两个能量形式间的能量转换，振动可以是周期性的（如单摆）或随机性的（如轮胎在碎石路上的运动）。 在高中阶段首先应该掌握的是关于机械振动的一些基本物理量，然后再去研究一些运动学及其力学性质（比如：简谐振动，阻尼振动）。
- 关于机械振动的一些总的特性：
- 振幅(A)：物体在平衡位置附近的最大位移。国际单位(SI)为：米（m)
- 频率(f)：单位时间完成全振动的次数，通常以赫兹（Hz）为单位。(1Hz即1次全振动/秒）
- 周期(T)：完成一次全振动所需的时间。SI:秒(s) [T·f=1]
- 相位(φ)：描述振动在周期内的特定位置。表达式 φ=ωt+φ0SI:弧度(rad) [ex:φ=π] {注：φ0表示初相位，即当t为0时的相位}
- 高中阶段关于机械振动的一些注意事项：
- 机械振动既可以是分运动，也可以是合运动（ex:单摆是在圆弧在水平映射方向上的振动（整个运动的一部分），弹簧振子模型的振动方向就是他的合运动方向）。
- 在简谐振动动中，回复力为零的位置，合力不一定为零；合力为零时，回复力一定为零。（单摆回复力为零时，合力的方向指向圆心提供向心力）
机械波
[编辑]- 定义：机械波（英语：Mechanical wave，又称为力学波）是物质的机械振动在空间中的传播现象，是波的一种。机械波的特点是必须透过介质才能传播。另外有一些波，比如电磁波、引力波就不需要介质，在真空中也可传播（严格地讲，是通过场传播），这些则不是机械波。
- 机械波只能在具有弹性和惯性的介质中产生。生活中常见的机械波有绳波、水波和声波等。
- 与所有波一样，机械波也传递能量，传播方向与波的方向相同。波需要初始能量输入，一旦输入了，就会在介质中传播，直到能量全部传播完毕。
- 机械波的一些特性：
( 总的很多特性与振动一致，但它在空间中传播，故它就具有了一个新的特性)：
- 波速(v):顾名思义，即波在空间中传播的速度，速度一般只与其本身及介质相关tips:[介质并不会改变机械波的频率，只会改变其波长影响其波速]
- 波长(λ):波一个周期在空间中运动的长度,存在以下的关系：λf=v
总述到此，详细内容请阅读相应章节