15.1简谐运动及其描述

在介绍简谐运动之前，我们先来介绍一般的机械振动的概念。

当一个物体或者物体的一部分在某一位置附近往返运动时，我们称物体在做机械振动或者说是振动。

简谐运动是机械振动的一种特殊形式。

如果一个物体的位移与时间的关系遵循正弦函数规律或者说物体的位移时间图像是一条正弦图像的话，我们把这样的振动称之为简谐运动。

我们在高中阶段研究的简谐运动主要几种在两类：

一类是弹簧振子的运动，弹簧振子的运动遵循正弦函数规律，其位移与时间的图像是一条正弦线。所以弹簧振子的运动是简谐运动。

由此我们也引入几个基本概念：

其一是，平衡位置，我们把简谐运动中物体围绕某一位置做往返运动的位置点称为平衡位置。对于弹簧振子来说，其平衡位置在于弹簧末端的小球的合外力为零的位置；

其二是，振幅，我们把简谐运动中，偏离平衡位置最大的距离称为振幅，振幅的值对应于简谐运动的位移时间图像的最大位移。对于弹簧振子来说，其处于振幅的位移处时，末端小球的所受的合外力最大；

其三是，周期，对于做简谐运动的物体来说，不管从哪个位置开始，其完成一次全振动的时间都是相同的，我们把做简谐运动的物体完成一个完整的全振动所用的时间，称为简谐运动的周期；

其四是，频率，周期的倒数叫做振动的频率，它的物理意义是单位时间内完成的全振动的次数；

其五是，相位及初相，我们把简谐运动的位移时间图像中，正弦图像表达式中的（wt φ1>φ2时，我们说简谐运动1比简谐运动2超前（φ1-φ2）,或者说简谐运动2比简谐运动1落后（φ1-φ2）；

以上就是关于简谐运动及其描述的一些知识，供大家学习和参考。