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§4-4 简谐振动的合成
一 在同一条直线上、同频率的简谐振动的合成 设两简谐振动在同直线、以同频率振动,其旋转矢量图如图。 由于两个分振动以相同角速度运动,因此其相位差保持恒定。合振动也为简谐振动。
则合振动的振动方程为: 其中
讨论:1.合振动仍然为简谐振动;合振动的振幅与分振动的振幅及其初相有关;合振动的角频率与每一分振动的角频率相等。 2.当 ()时,,有: 合振幅达到最大 3.当 ()时,,有: 合振幅达到最小。 可见,简谐振动的相位、相位差对振动的合成有重要作用。
例:求n个同直线、同振幅、同频率、相位差依次为d的简谐振动的合振动。 解:设n个简谐振动的振动方程为:
………………………………. 则其合振动可以用力的多边形法则求解。 显然: 即: 而 所以,合振动为:
讨论:1.当, ()时,,此时振幅最大。 2. 当, ()时,,此时振幅最小。 即:当各分振动构成一个封闭的多边形时。合振动为零。
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