回復力

回復力

回復力是指指振動物體所受的總是向平衡位置的合外力。它是根據力的作用效果"總是要把物體拉回到平衡位置"命名的;回復力不是一種特殊性質的力。舉例:在單擺中,單擺的回覆力是重力沿軌跡切線方向的分力,並非是重力與繩子拉力的合力。Ⅳ 有回覆力的物體不一定做簡諧運動,如阻尼振動。Ⅰ 式中的負號表示回復力的方向與物體對平衡位置的位移方向相反,亦即指向平衡位置。一般而言,彈簧振子的振動中k表示彈簧的勁度係數,但也不能一概而論。

注意

Ⅰ 回復力可以是合外力,其不單純是指某一個力。它是根據力的作用效果"總是要把物體拉回到平衡位置"命名的;回復力不是一種特殊性質的力。但回復力也不一定就是合外力。舉例:在單擺中,單擺的回覆力是重力沿軌跡切線方向的分力,並非是重力與繩子拉力的合力。

Ⅱ 回復力的方向是"指向平衡位置"。

Ⅲ 不同振動中回復力的來源不同。

例如:振動的單擺受到重力G與繩的拉力T作用,繩的拉力和重力的法向分力的合力提供圓周運動的向心力;指向平衡位置的合外力是重力的切向分力,它提供了單擺振動的回覆力。

Ⅳ 有回覆力的物體不一定做簡諧運動,如阻尼振動。但有阻尼運動的同時,外界對其不斷輸入能量,可以保持簡諧運動。

公式F=-kx

Ⅰ 式中的負號表示回復力的方向與物體對平衡位置的位移方向相反,亦即指向平衡位置。計算時為避免發生錯誤,可將負號省去,直接判斷回復力的方向。

Ⅱ 式中k是指回復力與位移成正比的比例係數,不能與彈簧的勁度係數相混淆!如單擺的振動中:回復力F=mgsinα,當α<5°時有sinα=X/L,則F=mgX/L,即k=mg/L 。一般而言,彈簧振子的振動中k表示彈簧的勁度係數,但也不能一概而論。

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