【A-Level物理】重難點(diǎn)解析 | 簡諧運(yùn)動(dòng)（下）

上一篇文章講到一般的波動(dòng)，如何形容波動(dòng)，然后引入了簡諧運(yùn)動(dòng)的概念，解釋了滿足簡諧運(yùn)動(dòng)的必要條件，這篇文章將總結(jié)簡諧運(yùn)動(dòng)部分的知識(shí)點(diǎn)以及題型！

首先，簡諧運(yùn)動(dòng)如何在坐標(biāo)軸上表示呢？ 第一張圖是displacement關(guān)于t的圖像，大家可以看到，簡諧運(yùn)動(dòng)可以用 sin（或者cos）wave來表示，這點(diǎn)非常有用，實(shí)際上，現(xiàn)實(shí)中的一切周期性信號(hào)，都可以用sin wave的和來表示（這個(gè)不需要大家掌握）。

可以看到，v是x的一階導(dǎo)，所以是cos，a是v的一階導(dǎo)，所以又變成了sin，但是符號(hào)反過來。

大家也可以發(fā)現(xiàn)，x和a是沒有相位差的，只有倍數(shù)關(guān)系，而且是負(fù)的倍數(shù)，這也符合之前提到的force和x為directlyproportional但是方向相反。

當(dāng)t＝0時(shí)，displacement為0，說明小球在平衡位置 此時(shí)的速度是最大的，但加速度為零。

當(dāng)小球達(dá)到最右邊或者最左邊時(shí)，displacement最大，此時(shí)速度為零，但是加速度最大，小球加速回到原來位置。

這里可以回顧一下簡諧運(yùn)動(dòng)的定義 a body executes simple harmonic motion if its acceleration is directly proportional to its displacement from its equilibrium position and in the opposite direction to its displacement. 描述完簡諧運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度，我們來看看能量的變化 大家想象一下，當(dāng)一個(gè)小球掛在繩子上左右搖擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的時(shí)候（忽略空氣阻力），在最高點(diǎn)，是不是有一瞬間感覺小球是靜止的？

這個(gè)時(shí)間點(diǎn)就是動(dòng)能為零的點(diǎn)，所有的動(dòng)能都轉(zhuǎn)化成了勢(shì)能；相反，在最低點(diǎn)，是不是感覺小球移動(dòng)的最快？在這個(gè)點(diǎn)，所有的勢(shì)能都轉(zhuǎn)化成了動(dòng)能