谐振子是物理学中根据胡克定律作用的系统。这个定律描述了弹性行为,并提出施加在弹簧或其他弹性物体上的力的大小,与位移成正比。当力从弹性物体上移除时,谐振子系统会回到原来的位置。 Worker在物理课上,经常用弹簧附在...
谐振子是物理学中根据胡克定律作用的系统。这个定律描述了弹性行为,并提出施加在弹簧或其他弹性物体上的力的大小,与位移成正比。当力从弹性物体上移除时,谐振子系统会回到原来的位置。

Worker在物理课上,经常用弹簧附在墙上的一个简单的例子来说明谐波振荡的概念。假设块滑动的表面是无摩擦的。当系统开始运动时,它遵循方程ω0=2πf0,也等于弹簧常数(k)的平方根除以块的质量(m)。ω0是角速度,以弧度/秒为单位,f0是固有频率,它以赫兹为单位。积木的周期-经历一个完整运动周期所需的时间-等于除以f0。弹簧常数表示弹簧的刚度,是每个弹簧所特有的。它有每个长度的力单位,例如,牛顿/米这个简单的例子被称为无阻尼谐振子,并从理论上证明,由于块沿着无摩擦表面移动,它将永远以相同的频率运动,但实际上,这种情况不会发生有摩擦的真实系统被称为阻尼系统,在这种系统中,块体的运动会减慢,弹簧的位移会变短,系统最终会停止运动。谐振子系统可能会过阻尼,欠阻尼,或临界阻尼。微分方程描述了阻尼系统的运动,因此它们的解可能相当复杂。然而,每种类型的阻尼系统都有自己的运动类型,这一点很容易识别。在过阻尼系统中,滑块不会振动。在施加力和弹簧停止移动后,它会缓慢地返回其原始位置。在欠阻尼情况下,滑块可能会振动一段时间一个临界阻尼系统,它的工作原理与过阻尼系统基本相同,但它的优化设计是尽可能快地回到初始位置用一个谐振子和另一个谐振子,描述了一个谐振子和另一个谐振子之间的相互作用两个分子,角速度和频率的关系是一样的。