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简谐运动

简谐运动の説明

Chinese

简谐运动，或稱简谐振动、谐振、SHM（Simple Harmonic Motion），即是最基本也是最简单的一种机械振动。当某物体进行简谐运动时，物体所受的力（或物体的加速度）的大小与位移的大小成正比，并且力（或物体的加速度）总是指向平衡位置。如果用 F {\displaystyle F} 表示物体受到的回復力，用 x {\displaystyle x} 表示物体对于平衡位置的位移，根据胡克定律， F {\displaystyle F} 和 x {\displaystyle x} 成正比，它们之间的关系可用下式来表示： F = − k x {\displaystyle F=-kx} 式中的 k {\displaystyle k} 是回复力与位移成正比的比例系数；负号的意思是：回复力的方向总跟物体位移的方向相反。根据牛顿第二定律「 F = m a {\displaystyle F=ma} 」当物体质量一定时，运动物体的加速度总跟物体所受合力的大小成正比，跟合力的方向相同，且系統的機械能守恆。