简谐运动图像详解

简谐运动是物体在复原力作用下进行的周期性运动。 复原力与物体的位移成正比，指向平衡位置。
图像详解
简谐运动的图像可以表示为与时间有关的位移、速度和加速度图。
位移图：
正弦曲线或余弦曲线
振幅 A 表示物体运动的最大位移
周期 T 表示一个完整振动的所需时间
速度图：
正余弦曲线或余弦正弦曲线
幅度 ωA，其中 ω 是角频率，ω = 2π/T
在平衡位置（位移为 0）时，速度最大
加速度图：
正弦曲线或余弦曲线，与位移图的符号相反
幅度 -ω²A
在平衡位置（位移为 0）时，加速度为 0，在最大位移时，加速度达到最大值
图像之间的关系：
速度图是位移图的一阶导数。
加速度图是位移图的二阶导数。
角频率 ω 可以从位移或速度图的周期中确定。
应用
简谐运动在许多物理系统中存在，例如：
弹簧振子
钟摆
波浪
交流电路
其他重要概念：
振幅 (A)：运动的最大位移。
周期 (T)：一个完整振动的所需时间。
角频率 (ω)：每秒完成的振动次数。
相位角 (φ)：物体的初始位置。
能量：简谐运动中的能量是动能和势能之间的转换。