從廣義來說,振蕩是一種周期運(yùn)動,即經(jīng)過一定的時(shí)間間隔之后,叉重復(fù)原來的運(yùn)動,這一定的時(shí)間間隔叫做振動的周期,通常用符號T來表示。振蕩質(zhì)量的位移x對時(shí)間t的變化可能是十分復(fù)雜的曲線.但是不管它怎樣復(fù)雜,總可以用數(shù)學(xué)方法解成許多zui簡單的簡諧運(yùn)動。
在簡單的簡諧運(yùn)動中,振蕩質(zhì)量的位移x與時(shí)間t之間的關(guān)系可以表示為
圖9.43所示即為單擺(如圖9.41的機(jī)械彈性當(dāng)量系統(tǒng))的振蕩情況。單擺扭轉(zhuǎn)振蕩的zui大位移值是- x,稱為振蕩的位移振蕩。
周期通常用秒來度量,其倒數(shù)1/T=ƒ,稱為振蕩的頻率,用每秒鐘波動的次數(shù)來度量。一般把每秒波動的次數(shù)稱為赫茲(Hz)。ωp稱為波動的圓頻率,以每秒弧度數(shù)來度量。
從圖9.43可知叫ωp、ƒ、T之間的關(guān)系。當(dāng)振蕩發(fā)生一全周時(shí),ωpt就已通過了360°或2π。因此,以正弦函數(shù)振蕩的質(zhì)量又恢復(fù)到了它的初始值。這樣,當(dāng)ωpt=2π時(shí),時(shí)間間隔就剛好等于一個周期,即
上述以頻率ωp隨時(shí)間t按正統(tǒng)規(guī)律變化的簡諧振蕩,用圖9.43所示的矢量來表達(dá)振蕩質(zhì)量的位移時(shí),它在固定的OS軸上的投影就等于當(dāng)時(shí)的位移瞬時(shí)值。兩個振蕩矢量- 相互間的相位差,在矢量圖上用相應(yīng)的矢量相對平角ε表示。這時(shí),兩個振蕩矢量的時(shí)值分別為