主要区别 – 振荡、振动和简谐运动

振荡、振动和简谐运动是用于描述重复运动的术语。这 主要区别 振荡、振动和简谐运动之间是 振荡是指关于中心值的任何重复变化, 而术语 振动特指机械振动. 简谐运动是指物体在恢复力作用下绕平衡位置摆动的情况 它与物体的位移成正比。

什么是振荡

振荡是关于中心值的周期性变化。例如，如果一个孩子在秋千上荡秋千，每次秋千靠近她时她的朋友都在推她，那么孩子的运动可以被认为是“摆动”。然而，术语振荡并不是专门用于描述机械振荡的术语。例如， 中微子振荡 指的是中微子经常改变它们的味道这一事实：它们从电子中微子变成 μ 子中微子，然后变成 tau 中微子，然后又回来。

什么是振动

振动也是一种振动，但该术语用于标记机械振动。有两种类型的机械振动：自然振动和强制振动。如果您稍微移动一个可以从其平衡位置自由移动的物体，该物体将开始围绕平衡点振荡。在这里，物体将以称为物体固有频率的频率振荡。这是自然振动的一个例子。当外部实体迫使物体以特定频率移动时，就会发生强迫振动。在我们的秋千上的孩子的例子中，如果她的朋友拉回秋千，让秋千自己来回移动，那就是自然振动的一个例子。但是，如果朋友每次下降时都推动秋千，这就是强制振动的一个例子。

什么是简谐运动

简谐运动是物体的一种振荡，其中有一个与位移成正比的恢复力，试图使物体回到平衡位置。因此，在给定时间，恢复力的方向总是与位移方向相反。

可以使用三角函数在数学上描述简谐运动。物体在简谐运动中的位移可以使用正弦或余弦函数以数学方式表示。例如，让我们将位移设为：

物体的速度由下式给出：

然后，加速度变为：

现在，我们可以绘制这些图来查看位移、速度和加速度如何随时间变化：

在简谐运动中位移、速度和加速度如何随时间变化。

图表显示物体在通过平衡位置时速度最快。从我们之前的方程中，我们可以看到这个最大速度是

， （在哪里

是位移的幅度）。当物体处于极限位置时加速度最大，这个最大加速度由下式给出

.

振荡、振动和简谐运动的区别

振荡 是关于中心值的数量的重复变化。

振动 是机械振动。

简谐运动 是一种运动，其中恢复力总是作用在振荡物体上，它试图将物体带到中心。恢复力的大小总是与位移成正比。