振动的振幅、周期和频率

用一根橡皮绳穿过一只乒乓球，将橡皮绳拉成水平后，把橡皮绳的两端固定在两个铁架台上(图 7－44)。将乒乓球沿垂直于橡皮绳方向拉开一小段距离，放开后，乒乓球就以原来的平衡位置 O 为中心，在 B、C 点间振动。这时 OB、OC 间的距离都较小，乒乓球只发生轻微的振动。若开始时使乒乓球离开平衡位置的距离较远，则振动时 OB 和 OC 间的距离都较大，乒乓球发生比较强烈的振动。

**振动物体离开平衡位置的最大距离，**叫做振动的振幅(amplitude)。 振幅等于位移的最大值，它表示振动的强弱。图 7－44 中距离 OB 或 OC 就是乒乓球振动的振幅。图 7－40 中距离 OB 或 OC 就是弹簧振子的振幅。

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若将上述实验中的两个铁架台间的距离拉大些，使橡皮绳绷得更紧， 再拨动乒乓球，可以发现乒乓球的振动变快了。物理学中用周期或频率来表示振动的快慢。

振动的周期是指振动物体完成一次全振动的时间。

单位时间内完成的全振动的次数，叫做振动的频率(frequency)。频率用 f 表示，我国法定计量单位规定频率的单位是赫兹，符号是 Hz，简称赫。每秒钟完成 1 次全振动的频率是 1 赫。

周期 T 和频率 f 有互成倒数的关系，即

T = 1 ， 或

f

f = 1 。

T

振动越快的物体，周期越短，频率越大；振动越慢的物体，周期越长， 频率越小。如蜜蜂翅的振动频率为 440 赫，周期为 2.3×10-3 秒；苍蝇翅的振动频率为 200 赫，周期为 0.5×10-2 秒。

实验结果表明，振动物体的振动周期或频率是由振动物体本身的性质所决定的，跟振幅的大小无关，所以物体在自由状态下的振动周期或频率， 分别叫做固有周期或固有频率。图 7－44 的实验中，如果测得这个装置振动 30 次的时间是 12 秒，它的固有周期就等于 0.4 秒，固有频率就等于

1. 赫。固有周期和固有频率是物体的本身属性，跟物体是否振动无关。如一面锣、一根绷紧的弦、一座桥梁、一栋建筑物都具有它们各自的固有周期和固有频率。