机械振动的种类
最简单的机械振动是质点的简谐振动。简谐振动是随时间按正弦函数变化的运动。这种振动可以看作是垂直平面上等速圆周运动的点在此平面内的铅垂轴上投影的结果。它的振动位移为x(t)=Asinωt式中A为振幅，即偏离平衡位置的最大值，亦即振动位移的最大值；t为时间；ω为圆频率(正弦量频率的2π倍)。它的振动速度为dx/dt=ωAsin(ωt+π/2)它的振动加速度为d2x/dt2=ω2Asin(ωt+π)振动也可用向量来表示。向量以等角速度ω作反时针方向旋转，位移向量的模（向量的大小）就是振幅A,速度向量的模就是速度的幅值ωA，加速度向量的模就是加速度的幅值ω2A。速度向量比位移向量超前90°，加速度向量比位移向量超前180°。如振动开始时此质点不在平衡位置，它的位移可用下式表示x(t)=Asin(ωt+ψ)式中ψ为初相位。完成一次振动所需的时间称为周期。周期的倒数即单位时间内的振动次数，称为频率。具有固定周期的振动，经过一个周期后又回复到周期开始的状态，这称为周期振动。任何一个周期函数，只要满足一定条件都可以展开成傅里叶级数。因此，可以把一个非简谐的周期振动分解为一系列的简谐振动。没有固定周期的振动称为非周期振动，例如旋转机械在起动过程中先出现非周期振动，当旋转机械达到匀速转动时才产生周期振动。由质量、刚度和阻尼各元素以一定形式组成的系统，称为机械系统。实际的机械结构一般都比较复杂，在分析其振动问题时往往需要把它简化为由若干个“无弹性”的质量和“无质量”的弹性元件所组成的力学模型，这就是一种机械系统，称为弹簧质量系统。弹性元件的特性用弹簧的刚度来表示，它是弹簧每缩短或伸长单位长度所需施加的力。例如，可将汽车的车身和前、后桥作为质量，将板簧和轮胎作为弹性元件,将具有耗散振动能量作用的各环节作为阻尼,三者共同组成了研究汽车振动的一种机械系统。单自由度系统 确定一个机械系统的运动状态所需的独立坐标数，称为系统的自由度数。分析一个实际机械结构的振动特性时需要忽略某些次要因素，把它简化为动力学模型，同时确定它的自由度数。简化的程度取决于系统本身的主要特性和所要求分析计算结果的准确程度，最后再经过实测来检验简化结果是否正确。最简单的弹簧质量系统是单自由度系统，它是由一个弹簧和一个质量组成的系统，只用一个独立坐标就能确定其运动状态。根据具体情况，可以选取线位移作为独立坐标，也可以选取角位移作为独立坐标。以线位移为独立坐标的系统的振动，称为直线振动。以扭转角位移为独立坐标的系统的振动，称为扭转振动。多自由度系统 不少实际工程振动问题，往往需要把它简化成两个或两个以上自由度的多自由度系统。例如，只研究汽车垂直方向的上下振动时，可简化为以线位移描述其运动的单自由度系统。而当研究汽车上下振动和前后摆动时，则应简化为以线位移和角位移同时描述其运动的2自由度系统。2自由度系统一般具有两个不同数值的固有频率。当系统按其中任一固有频率自由振动时，称为主振动。系统作主振动时，整个系统具有确定的振动形态,称为主振型。主振型和固有频率一样,只决定于系统本身的物理性质，与初始条件无关。多自由度系统具有多个固有频率，最低的固有频率称为第一阶固有频率，简称基频。研究梁的横向振动时，就要用梁上无限多个横截面在每个瞬时的运动状态来描述梁的运动规律。因此，一根梁就是一个无限多个自由度的系统，也称连续系统。弦、杆、膜、板、壳的质量和刚度与梁相同，具有分布的性质。因此，它们都是具有无限多个自由度的连续系统，也称分布系统。机械振动有不同的分类方法。按产生振动的原因可分为自由振动、受迫振动和自激振动；按振动的规律可分为简谐振动、非谐周期振动和随机振动;按振动系统结构参数的特性可分为线性振动和非线性振动；按振动位移的特征可分为扭转振动和直线振动。 在非线性振动中，系统只受其本身产生的激励所维持的振动。自激振动系统本身除具有振动元件外,还具有非振荡性的能源、调节环节和反馈环节。因此，不存在外界激励时它也能产生一种稳定的周期振动，维持自激振动的交变力是由运动本身产生的且由反馈和调节环节所控制。振动一停止,此交变力也随之消失。自激振动与初始条件无关，其频率等于或接近于系统的固有频率。如飞机飞行过程中机翼的颤振、机床工作台在滑动导轨上低速移动时的爬行、钟表摆的摆动和琴弦的振动都属于自激振动。
高中物理机械振动和机械波知识点？
“机械振动和机械波是高中物理教学中的难点，有哪些知识点需要学生学习呢?下面我给大家带来高中物理课本中机械振动和机械波知识点，希望对你有帮助。
1.简谐运动
1定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫做简谐运动.
2简谐运动的特征:回复力F=-kx，加速度a=-kx/m，方向与位移方向相反，总指向平衡位置.
简谐运动是一种变加速运动，在平衡位置时，速度最大，加速度为零;在最大位移处，速度为零，加速度最大.
3描述简谐运动的物理量
①位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是向量，其最大值等于振幅.
②振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，表示振动的强弱.
③周期T和频率f:表示振动快慢的物理量，二者互为倒数关系，即T=1/f.
4简谐运动的影象
①意义:表示振动物 *** 移随时间变化的规律，注意振动影象不是质点的运动轨迹.
②特点:简谐运动的影象是正弦或余弦曲线.
③应用:可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x，判定回复力、加速度方向，判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况.
2.弹簧振子:周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量，与其放置的环境和放置的方式无任何关系.如某一弹簧振子做简谐运动时的周期为T，不管把它放在地球上、月球上还是卫星中;是水平放置、倾斜放置还是竖直放置;振幅是大还是小，它的周期就都是T.
3.单摆:摆线的质量不计且不可伸长，摆球的直径比摆线的长度小得多，摆球可视为质点.单摆是一种理想化模型.
1单摆的振动可看作简谐运动的条件是:最大摆角α<5°.
2单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力.
3作简谐运动的单摆的周期公式为:
①在振幅很小的条件下，单摆的振动周期跟振幅无关.
②单摆的振动周期跟摆球的质量无关，只与摆长L和当地的重力加速度g有关.
③摆长L是指悬点到摆球重心间的距离，在某些变形单摆中，摆长L应理解为等效摆长，重力加速度应理解为等效重力加速度一般情况下，等效重力加速度g'等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值.
4.受迫振动
1受迫振动:振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动.
2受迫振动的特点:受迫振动稳定时，系统振动的频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关.
3共振:当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，振动物体的振幅最大，这种现象叫做共振.
共振的条件:驱动力的频率等于振动系统的固有频率. .
5.机械波:机械振动在介质中的传播形成机械波.
1机械波产生的条件:①波源;②介质
2机械波的分类
①横波:质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波.横波有凸部波峰和凹部波谷.
②纵波:质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波.纵波有密部和疏部.
[注意]气体、液体、固体都能传播纵波，但气体、液体不能传播横波.
3机械波的特点
①机械波传播的是振动形式和能量.质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移.
②介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同.
③离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动.
6.波长、波速和频率及其关系
1波长:两个相邻的且在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长.振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长.
2波速:波的传播速率.机械波的传播速率由介质决定，与波源无关.
3频率:波的频率始终等于波源的振动频率，与介质无关.
4三者关系:v=λf
7. 波动影象:表示波的传播方向上，介质中的各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移.当波源作简谐运动时，它在介质中形成简谐波，其波动影象为正弦或余弦曲线.
由波的影象可获取的资讯
①从影象可以直接读出振幅注意单位
②从影象可以直接读出波长注意单位.
③可求任一点在该时刻相对平衡位置的位移包括大小和方向
④在波速方向已知或已知波源方位时可确定各质点在该时刻的振动方向.
⑤可以确定各质点振动的加速度方向加速度总是指向平衡位置
8.波动问题多解性
波的传播过程中时间上的周期性、空间上的周期性以及传播方向上的双向性是导致“波动问题多解性”的主要原因.若题目假设一定的条件，可使无限系列解转化为有限或惟一解
9.波的衍射
波在传播过程中偏离直线传播，绕过障碍物的现象.衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异.波发生明显衍射现象的条件是:障碍物或小孔的尺寸比波的波长小或能够与波长差不多.
10.波的叠加
几列波相遇时，每列波能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰，只是在重叠的区域里，任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的向量和.两列波相遇前、相遇过程中、相遇后，各自的运动状态不发生任何变化，这是波的独立性原理.
11.波的干涉:
频率相同的两列波叠加，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔的现象，叫波的干涉.产生干涉现象的条件:两列波的频率相同，振动情况稳定.
[注意]①干涉时，振动加强区域或振动减弱区域的空间位置是不变的，加强区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之和，减弱区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之差.
②两列波在空间相遇发生干涉，两列波的波峰相遇点为加强点，波峰和波谷的相遇点是减弱的点，加强的点只是振幅大了，并非任一时刻的位移都大;减弱的点只是振幅小了，也并非任一时刻的位移都最小. 如图若S1、S2为振动方向同步的相干波源，当PS1-PS2=nλ时，振动加强;当PS1-PS2=2n+1λ/2时，振动减弱。
12.声波
1空气中的声波是纵波，传播速度为340m/s.
2能够引起人耳感觉的声波频率范围是:20～20000Hz.
3超声波:频率高于20000Hz的声波.
①超声波的重要性质有:波长短，不容易发生衍射，基本上能直线传播，因此可以使能量定向集中传播;穿透能力强.
②对超声波的利用:用声纳探测潜艇、鱼群，探察金属内部的缺陷;利用超声波碎石治疗胆结石、肾结石等;利用“B超”探察人体内病变.
13.多普勒效应:由于波源和观察者之间有相对运动使观察者感到频率发生变化的现象.其特点是:当波源与观察者有相对运动，两者相互接近时，观察者接收到的频率增大;两者相互远离时，观察者接收到的频率减小。
高中物理机械振动和机械波命题特点
1、以课本演示实验为背景，考查描述机械运动和机械波的物理量。
2、以振动影象和波形图为载体，考查描述机械运动和机械波的物理量以及波的特性。
3、以简谐运动为载体，考查能量转化问题。
4、从学生思维定势处命题。
高中物理机械振动和机械波考点剖析
1、从命题型别来看：选择题是本部分高考命题的主打型别，绝大部分题目都是 以这种形式呈现，其次是填空类题型，计算或证明类题型除在新课程改革 实验区外，出现的机率最低，且表现出极强的综合性，与动力学规律的联络相当普遍，“机械振动与机械波”知识仅占有真题的较少部分。
2、从命题数量及所占分值比例来看：在每套高考理综试卷或高考物理试卷中，“机械振动与机械波”仅占据一席之地，命题数量最多不超出两个。
3、从命题难度来看：由于波的影象与常规有所不同、又涉及多解，显得略有难度之外，总的命题难度不高，本年度“机械振动与机械波”所有高考命题的难度均徘徊在易题与中档题之间。
4、 从命题涉及知识点来看：“机械振动与机械波”高考命题覆盖面较广，在参与统计的考卷中，共涉及了简谐运动、简谐运动的特例、简谐运动的图 像、外力作用下的振动、机械波、横波的影象等六个大的知识点，并特别注重了对重点知识点的考查，其中横波的影象考查次数最多，其次是简谐运动的影象命题， 机械振动、波的特有现象包括干涉、衍射和多普勒效应也是考查的知识点。
5、从命题知识点考查形式来看：“机械振动与机械波”命题的一 个显著特点就是考查具有较强的综合性，知识点间的联络较为突出。主要表现在两个方 面，一是“机械振动与机械波”块内知识点间的融合，一个命题往往涉及到振动或波的多个方面，不少题目同时涉及到机械振动和机械波的知识点，特别值得一提的 是振动影象与波动影象的融合，再就是振动影象与描述波的物理量间的融合;第二个大的方面就是与块外知识点间的融合，主要体现为与动力学规律的综合。
的人还：
机械振动的特征
只有在已知机械设备的动力学模型、外部激励和工作条件的基础上，才能分析研究机械设备的动态特性。动态分析包括：①计算或测定机械设备的各阶固有频率、模态振型、刚度和阻尼等固有特性。根据固有特性可以找出产生振动的原因，避免共振，并为进一步动态分析提供基础数据。②计算或测定机械设备受到激励时有关点的位移、速度、加速度、相位、频谱和振动的时间历程等动态响应，根据动态响应考核机械设备承受振动和冲击的能力，寻找其薄弱环节和浪费环节，为改进设计提供依据。还可建立用模态参数表示的机械系统的运动方程，称为模态分析。③分析计算机械设备的动力稳定性，确定机械设备不稳定，即产生自激振动的临界条件。保证机械设备在充分发挥其性能的条件下不产生自激振动，并能稳定的工作。
机械振动是什么?
问题一：机械振动有什么特点。 只有在已知机械设备的动力学模型、外部激励和工作条件的基础上，才能分析研究机械设备的动态特性。动态分析包括：①计算或测定机械设备的各阶固有频率、模态振型、刚度和阻尼等
可程式机械振动台固有特性。根据固有特性可以找出产生振动的原因，避免共振，并为进一步动态分析提供基础数据。②计算或测定机械设备受到激励时有关点的位移、速度、加速度、相位、频谱和振动的时间历程等动态响应，根据动态响应考核机械设备承受振动和冲击的能力，寻找其薄弱环节和浪费环节，为改进设计提供依据。还可建立用模态参数表示的机械系统的运动方程，称为模态分析。③分析计算机械设备的动力稳定性，确定机械设备不稳定，即产生自激振动的临界条件。保证机械设备在充分发挥其性能的条件下不产生自激振动，并能稳定的工作。
机械振动的原理
振动的强弱用振动量来衡量，振动量可以是振动体的位移、速度或加速度。振动量如果超过允许范围，机械设备将产生较大的动载荷和噪声，从而影响其工作性能和使用寿命，严重时会导致零、部件的早期失效。例如，透平叶片因振动而产生的断裂，可以引起严重事故。由于现代机械结构日益复杂，运动速度日益提高，振动的危害更为突出。反之，利用振动原理工作的机械设备，则应能产生预期的振动。在机械工程领域中，除固体振动外还有流体振动，以及固体和流体耦合的振动。空气压缩机的喘振，就是一种流体振动。
问题二：机械振动的种类 机械振动有不同的分类方法。按产生振动的原因可分为自由振动、受迫振动和自激振动；按振动的规律可分为简谐振动、非谐周期振动和随机振动;按振动系统结构参数的特性可分为线性振动和非线性振动；按振动位移的特征可分为扭转振动和直线振动。
问题三：什么叫机械振动 【机械振动】物体在某一位置附近来回往复地运动，称为“机械振动”。例如，弹簧振子、摆轮、音叉、琴弦以及蒸汽机活塞的往复运动等等。凡有摇摆、晃动、打击、发声的地方都存在机械振动。振动是自然界最常见的一种运动形式，波动是振动的传播过程。振动远不止于机械运动范围，热运动、电磁运动中相应物理量的往复变化也是一种振动。产生振动的必要条件之一是物体离开平衡位置就会受到回复力的作用；另一条件是阻力要足够小。当然物体只有惯性，而物体的惯性使物体经过平衡位置时不会立即静止下来。每经过一定时间后，振动体总是回复到原来的状态（或位置）的振动称为周期性振动。不具有上述周期性规律的振动称为非周期性振动。
问题四：机械振动到底是什么啊 楼上错解
你也许是吧机械振动和简谐振动搞混了
机械振动：物体在某一中心位置附近所做的往复运动叫做机械振动
简谐振动：物体与位移成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，是机械振动的一种特例
如果不考虑空气阻力
那么乒乓球在地面上的自由来回上下运动是机械振动
若考虑空气阻力
乒乓球所具有的能量会消耗 不是机械运动
若不考虑水波的上下起伏
竖于水面上的圆柱形玻璃瓶上下运动是机械运动
若考虑水波的上下起伏
竖于水面上的圆柱形玻璃瓶上下运动不是机械运动
但2者都不是简谐运动
因为显然它们所受的回复力不会随位移的变畅而发生相应的变化
不理想状况：乒乓球受重力与空气阻力
玻璃瓶受重力与浮力
理想状况：当然也不是啦
问题五：机械振动：振动位移是指什么 震动位移就是振幅
因为震动的图像是一个正弦函数图像
也就是A
上下位移是
+A和-A
问题六：机械波和机械振动有什么关系 1、机械振动是产生机械波的前提（或条件）。因为机械波的产生需要振源振动和传播介质两个条件。这“振源”就是物体的机械振动。机械波就是振源的振动带动其附近质点的振动，进而带动更远质点的振动，从而形成波。机械波就是振源振动形式的传播，也是信息和能量的传播（因为振动之中就含有这两者）。
2、机械振动不一定能产生机械波（还要有介质），但机械波一定是由机械振动产生的。
问题七：机械振动是做什么运动 不一定。有的有规律，有的没规律。
问题八：机械振动的原因有哪些 机械在转动时产生振动的原因有：主轴的不同心、弯曲、负载的偏心、转动轴与轴套的间隙过大等。
机械振动是否有动能？
波的动能，势能是同相位的，同时最大，同时最小，平衡位置时，动能最大，所以势能最大。一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中它的机械能逐渐减小。波的能量变化和振动不一样，在波传播过程中，媒质质元在平衡位置时，动能、势能和总机械能均最大。媒质质元在位移最大处时，三者均为零。所以波的每个体积元都是不断从前一个质点吸收能量，然后传给下一个质点。扩展资料：动能是标量，无方向，只有大小。且不能小于零。与功一致，可直接相加减。动能是相对量，式中的v与参照系的选取有关，不同的参照系中，v不同，物体的动能也不同。质点以运动方式所储存的能量。但在速度接近光速时有重大误差。狭义相对论则将动能视为质点运动时增加的质量能，修正后的动能公式适用于任何低于光速的质点。参考资料来源：百度百科-动能
简谐振动的特点是什么
特点是：1，有一个平衡位置（机械能耗尽之后，振子应该静止的唯一位置）。2，有一个大小和方向都作周期性变化的回复力的作用。3，频率单一、振幅不变。弹簧振子是一种典型的振动，它的特点是小球偏离平衡位置时总是受到一个指向平衡位置的力，称为回复力。水平弹簧振子的回复力就是弹簧弹力，而竖直弹簧振子的回复力是弹力和小球重力的合力。我们在课上已经证明，无论是水平弹簧振子，还是竖直弹簧振子，它的回复力总是与位移反向且成正比的。其实，很多振动都有这种特点：如果一个振动中物体所受的回复力与位移反向且成正比，那么这个物体的运动就称为简谐振动。简谐振动具有共同的特点，比如简谐运动的周期公式都是相同的。生活中有很多简谐振动，比如我们将一个浮标放入水中，让浮标受到一个微小的扰动而上下运动，那么浮标就是简谐运动。在比如绳子悬挂一个小球，小球做微小的左右摆动，就构成单摆，单摆也是简谐运动。可以从数学上证明：任何一种周期性的运动，都可以分解成一系列简谐振动的合成，这称为傅里叶变换，大家上了大学就知道了。
