高一物理：兩種質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)能量

 　　　m 做自由振動(dòng)的過程中;在向著平衡位置運(yùn)動(dòng)的階段，振動(dòng)系統(tǒng)的勢能轉(zhuǎn)化為振子。的動(dòng)能;而在遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)的階段，振子m 的動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為振動(dòng)系統(tǒng)的勢能.從能量的觀點(diǎn)來看，m 做自由振動(dòng)的過程就是動(dòng)能與勢能的轉(zhuǎn)化過程.而像圖3 一8 一9 ( a )中m 這樣的第一種質(zhì)點(diǎn)做自由振動(dòng)時(shí)所具有的振動(dòng)能量，指的就是能量轉(zhuǎn)化的過程中參與轉(zhuǎn)化的這部分能量.

　　△ m 做受迫振動(dòng)的過程中：一方面其右側(cè)相鄰的質(zhì)點(diǎn)△ ml 對其做功使其獲得能量;另一方面它又將對其左側(cè)相鄰的質(zhì)點(diǎn)△ mZ 做功而把從△ 跳1 處獲得的能量傳輸給△ 。：.從能量的觀點(diǎn)來看，△ m 做受迫振動(dòng)的過程就是能量的傳輸過程.而像圖3 一8 一g ( b )中△ 。

　　這樣的第二種質(zhì)點(diǎn)做受迫振動(dòng)時(shí)所具有的振動(dòng)能量，指的就是能量傳輸?shù)倪^程中△ m (和與之相鄰的質(zhì)點(diǎn)所組成的系統(tǒng))所具有的能量.

　　兩種質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)能量的比較

　　相比較而言，兩種質(zhì)點(diǎn)在做兩種振動(dòng)的過程中所具有的振動(dòng)能量，存在著如下兩個(gè)方面的差別.

　　① 動(dòng)能、勢能變化情況的差別

　　第一種質(zhì)點(diǎn)做自由振動(dòng)時(shí)，其勢能E 。由相對于平衡位置的位移x 來決定，動(dòng)能Ek 由振動(dòng)速率刀來決定.而在振動(dòng)過程中，二越大(小)，二將越小(大)，這就決定著這種質(zhì)點(diǎn)在做自由振動(dòng)時(shí)其能量轉(zhuǎn)化具備了“E 。變大(小)時(shí)E 、變小(大), E 。最大(小)時(shí)風(fēng)最小(大)”的特征.

　　第二種質(zhì)點(diǎn)做受迫振動(dòng)時(shí)，其勢能凡由相鄰質(zhì)點(diǎn)間的相對位移△ x 來決定，動(dòng)能Ek 仍由振動(dòng)速率二來決定.而在振動(dòng)過程中，x 越大(小), v 和△ x 都將越大(小)，這就決定著這種質(zhì)點(diǎn)在做受迫振動(dòng)時(shí)其能量傳輸具備了“E 。變大(小)時(shí)Ek 變大(小)，風(fēng)最大(小)時(shí)Ek 最大(小)”的特征.

　�、� 振動(dòng)能量是否守恒的差別

　　第一種質(zhì)點(diǎn)做自由振動(dòng)而轉(zhuǎn)化能量時(shí)，其振動(dòng)能量是守恒的.這是由這種質(zhì)點(diǎn)的“相對孤立”以及這種質(zhì)點(diǎn)所對應(yīng)的振動(dòng)系統(tǒng)的“相對封閉”的特征所決定的.第二種質(zhì)點(diǎn)做受迫振動(dòng)而傳輸能量時(shí)，其振動(dòng)能量則是隨時(shí)間周期性變化的.這也是由這種質(zhì)點(diǎn)與相鄰質(zhì)點(diǎn)間的“相互關(guān)聯(lián)”以及這種質(zhì)點(diǎn)與相鄰質(zhì)點(diǎn)所構(gòu)成的振動(dòng).

　　(責(zé)任編輯：康彥林)

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