八、振动中的能量转化共振

振动中的能量转化

弹簧振子和单摆,在振动过程中,速度的大小时刻在变化,由于弹簧振子和摆球都具有一定的质量,它们的动能也就时刻变化。那么,它们的能量是怎样转化的呢?我们以弹簧振子的振动为例进行分析。

把振子从平衡位置 O 拉开一段距离的过程中(图 7-50),由于外力克服弹力做功,弹簧振子的弹性势能增大。放开后,振子从最大位移处向平衡位置运动的过程中,由于弹力做功,弹性势能逐渐减小,转化为振子的动能。当振子到达平衡位置时,弹性势能减小为零,振子动能变得最大。振子从平衡位置向另一侧的最大位移处运动的过程中,振子克服弹力做 功,弹性势能不断增大,振子动能不断减小。当振子到达另一侧最大位移处时,动能减小到零,弹性势能最大。接着,振子重又向平衡位置运动, 弹性势能又逐渐转化为动能。