杜文仁
摘 要:所謂簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)對(duì)稱性是指在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的各物理量(位移、速度、加速度、回復(fù)力、動(dòng)能、勢(shì)能等)關(guān)于平衡位置對(duì)稱,即大小相等;且質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置到兩邊對(duì)稱點(diǎn)時(shí)間相等。利用對(duì)稱性可輕松地解決彈簧問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:彈簧;簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng);對(duì)稱性;解題
學(xué)生普遍對(duì)彈簧問(wèn)題感到棘手。實(shí)際上與彈簧聯(lián)結(jié)物體的運(yùn)動(dòng)通常都是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),若利用簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性來(lái)解題往往會(huì)簡(jiǎn)捷明快,事半功倍。
如果在質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向上除彈簧彈力之外所受其它力為恒力,則質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。所謂簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)對(duì)稱性是指在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的各物理量(位移、速度、加速度、回復(fù)力、動(dòng)能、勢(shì)能等)關(guān)于平衡位置對(duì)稱,即大小相等;且質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置到兩邊對(duì)稱點(diǎn)的時(shí)間相等。下面用幾個(gè)具體例子說(shuō)明如何利用此對(duì)稱性輕松解決問(wèn)題。