2022年3月16日 星期三

Simple Harmonic Motion

 Simple Harmonic Motion

2022/01/27

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◎ 說明:

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◎ 參考資料:

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1. 運動週期和振幅以及相位無關

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「簡諧振動具有等時性,即一個做簡諧振動的質點運動週期和振幅以及相位無關。」[2]。

「彈簧振子的固有週期和固有頻率與彈簧彈力係數和振子質量有關,與振幅大小無關。」[2]。

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2. 角頻率

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「角頻率:ω = 2πf,頻率 f 為週期 T 的倒數。」[2]。

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3. 正弦或餘弦曲綫

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「簡諧運動的圖像,表示的是振動物體的位移隨時間變化的規律。是一條正弦或餘弦曲綫。」[2]。

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4. 簡諧振動諸元

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「振幅描繪了振動的強弱,是標量(純量),大小為最大位移的大小,質點在一次全振動過程中通過的路程等於 4 倍振幅。完成一次全振動的時間叫週期,單位時間內完成全振動的次數叫頻率,週期和頻率描繪了振動的快慢。」[2]。

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5. 等速率圓周運動

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等速率圓周運動的一維投影是簡諧運動。如果物體以 ω 的角速率沿著半徑為 R的圓移動,則它在 x 軸、y 軸或任意一條直徑上的投影會是簡諧運動,其振幅為 R,角速率為 ω。」[2]。

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6. 角速度

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ω = 2π / T。T 為週期,ω 為角速度。

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7. 圓周運動的複數描述

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「我們可以使用複數來描述圓周運動。令 x 軸表示實數,y 軸表示虛數,則物體的位置可以表示成在 z 的複數向量:z = x + i y =R(cos φ + i sin φ) = R(e ^ (iφ))。此處 i 是虛數單位。φ = φ(t) 是複數向量的實數部份,並且是時間的函數。」[4]。

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References


[1] Simple harmonic motion - Wikipedia

https://en.wikipedia.org/wiki/Simple_harmonic_motion


[2] 簡諧運動 - 維基百科,自由的百科全書

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%B0%A1%E8%AB%A7%E9%81%8B%E5%8B%95


[3] Circular motion - Wikipedia

https://en.wikipedia.org/wiki/Circular_motion


[4] 圓周運動 - 維基百科,自由的百科全書

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%93%E5%91%A8%E9%81%8B%E5%8B%95

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