简谐振荡、波、压力.ppt

練習：棒的轉動慣量不可忽略、木塊可視為質點 練習：棒的轉動慣量不可忽略、木塊可視為質點 練習：棒的轉動慣量不可忽略、木塊可視為質點 練習：棒的轉動慣量不可忽略、木塊可視為質點 簡諧振盪、波 簡諧振盪 位移 x(t) = A cos (wt + f) 其中A, w, f 為常數 x(t) = A cos (wt + f) x(t) = A cos (wt + f) 簡諧振盪的受力型態 回復力為保守力，所以此系統的機械能守恆 彈簧與木塊系統 理想彈簧 F=-kx 運動方程式 扭擺 torsion pendulum 單擺 simple pendulum 單擺 simple pendulum 波 種類 機械波 Mechanical waves 需要介質傳送，波是一種介質擾動的現象 介質本身並不隨波前進 例如：水波、繩波、聲波 電磁波 Electromagnetic waves 不需要介質 光 物質波 Matter waves 行進波 traveling wave 假設波在傳遞過程，不變形 正弦波 sinusoidal wave 正弦波 sinusoidal wave 正弦波 sinusoidal wave 波速 wave speed 彈性與壓力 物體受外力作用產生形變 物體受外力作用產生形變 Some values of elastic moduli 壓力 pressure 當物體不是剛體時，單位面積的作用力才是影響物體形變的關鍵 壓力=單位面積的作用力 壓力的單位 兩邊扭轉使物體產生扭曲 ψ * * 此碰撞過程是否滿足動量守恆？ 此碰撞過程是否滿足角動量守恆？ 否 因為支點作用力≒碰撞作用力 是 因為外力矩合=0 碰撞前，瞬間子彈的速度為 u，則相對於 A 點的角動量為 muL 碰撞後瞬間整體的角速度為ω，整體的轉動慣量為 (m+M)L2+Irod、故角動量為[(m+M)L2+Irod] ω 碰撞後整體往上盪，系統在此過程機械能守恆 碰撞前，瞬間子彈的速度為 u，則相對於 A 點的角動量為 muL 碰撞後瞬間整體的角速度為ω，整體的轉動慣量為 (m+M)L2+Irod、故角動量為[(m+M)L2+Irod] ω 線動量守恆 與 f 有關 與 w 有關 A A = amplitude 振幅 f = phase constant 相位常數 w = angular frequency 角頻率 T = period 週期 f = 1/T = frequency 頻率 t=t1 t=t2 此種形式的力稱為 (restoring force) 回復力、恢復力 回復力為保守力，所以此系統的機械能守恆 往 +x 軸行進的波數學函數 f(x-vt) 往 -x 軸行進的波數學函數 f(x+vt) 時間固定時 時間固定時 位置固定時 兩邊施力使物體長度變長 彈簧 F=k．Δx ， k=力常數此定義的 k 與彈簧長度有關 當兩條彈簧串聯時，伸長量將加倍，導致 k 變成一半 兩邊施力使物體長度變長 金屬線 ΔL ? 外力 也與線長、粗細有關 希望定義出只與材料有關而和線長、粗細無關的比例常數 壓縮時情況相同 Young’s modulus 楊式模數 * *