四、速度图像

  1. v—x 图像

振子在最大位移处,Ep=kA2/2,Ek=0,由于弹力对振子做功,系统的机械能守恒,振子在任意位置时,有 kA2/2=mv2/2+kx2/2 化简后得:

x + v2

A 2 A 2

2

= 1或 A 2

v2

Vm2 1

(vm = A)

v—x 图像是中心在原点的一个椭圆,因此,图像表示了定性分析的结论,如图 6。

  1. v—t 图像

根据对振动过程的定性分析,振子振动在平衡位置时(x=0)的速度最大, 过 T/4,(x=A)速度为零,故 v 比 x 超前 T/4 达到最大或最小值。所以 v

—t 图像是按余弦规律变化的光滑曲线。如图 7。