Question

如圖11-2-3所示是物體做簡諧運動的振動圖象.請根據圖象回答下列問題：

圖11-2-3

（1）在圖中t₁時刻和t₂時刻，物體的位移各是多少？

（2）這個物體的振幅是多大？

（3）這個振動的周期是多少？頻率是多大？

（4）判斷t₁、t₂時刻的物體運動方向.

Answer 1

（1）t₁時刻的位移為-3cm；t₂時刻的位移為2 cm；

（2）振幅為5 cm；

（3）周期為2 s，頻率為0.5 Hz；

（4）t₁時刻沿負方向遠離平衡位置，t₂時刻沿正方向遠離平衡位置.

解析:

（1）從圖中直接讀出t₁時刻的位移為-3 cm；t₂時刻的位移為2 cm.

（2）振幅指振動物體偏離平衡位置的最大位移.從圖中讀出位移最大值為5 cm，因此振幅為5 cm.

（3）振動是一個周期性往復運動，圖中ａ和ｂ表示物體完成了一次全振動又回到原來的狀態，經歷的時間即周期.可見，這個振動的周期為2 s，頻率為0.5 Hz.

（4）由圖象可以看出，t₁時刻的下一時刻點的位移變大且遠離平衡位置指向負方向，所以可以判斷t₁時刻物體正沿著負方向遠離平衡位置.同理可以判斷t₂時刻物體的運動方向為沿著正方向遠離平衡位置.