题目
如图所示为某一简谐振动的振动曲线,其振幅为A=2 cm,试求该简谐振动的振动方程x/cm-|||-2.0 P-|||-1.0-|||-0-|||--1.01 1 1/s-|||--20
如图所示为某一简谐振动的振动曲线,其振幅为A=2 cm,试求该简谐振动的振动方程

题目解答
答案
要确定简谐振动的振动方程,我们需要分析图中振动的特征,包括振幅、周期和相位。
已知信息
振幅
从图中观察振动曲线,我们还需要确定以下参数:
周期 T:由图中的横轴 t 可以看到,图中一个完整波动大约在 2 秒内完成,因此 T \approx 2 \, \text{s}。
角频率 \omega:
\omega = \frac{2\pi}{T} = \frac{2\pi}{2} = \pi \, \text{rad/s}
相位 \phi:在 t = 0 时,振动的位移 x(0) 是 0 cm,因此我们可以得出初始相位为 0,即 \phi = 0(因为在 t = 0 时,正弦函数的值为 0,符合简谐振动的性质)。
振动方程
简谐振动的标准方程可以被写作:

或者

根据上面求得的值:
因为我们可以取
,而且这里 x(0) 为 0,因此使用简单的正弦表示是合适的。
综上所述,简谐振动的方程为:

总结
简谐振动的振动方程是:
