Question

如图11-2-3所示是物体做简谐运动的振动图象.请根据图象回答下列问题：

图11-2-3

（1）在图中t₁时刻和t₂时刻，物体的位移各是多少？

（2）这个物体的振幅是多大？

（3）这个振动的周期是多少？频率是多大？

（4）判断t₁、t₂时刻的物体运动方向.

Answer 1

解析：（1）从图中直接读出t₁时刻的位移为-3 cm；t₂时刻的位移为2 cm.

（2）振幅指振动物体偏离平衡位置的最大位移.从图中读出位移最大值为5 cm，因此振幅为5 cm.

（3）振动是一个周期性往复运动，图中ａ和ｂ表示物体完成了一次全振动又回到原来的状态，经历的时间即周期.可见，这个振动的周期为2 s，频率为0.5 Hz.

（4）由图象可以看出，t₁时刻的下一时刻点的位移变大且远离平衡位置指向负方向，所以可以判断t₁时刻物体正沿着负方向远离平衡位置.同理可以判断t₂时刻物体的运动方向为沿着正方向远离平衡位置.

答案：（1）t₁时刻的位移为-3cm；t₂时刻的位移为2 cm；

（2）振幅为5 cm；

（3）周期为2 s，频率为0.5 Hz；

（4）t₁时刻沿负方向远离平衡位置，t₂时刻沿正方向远离平衡位置.