AQA A-Level 物理/简谐运动
简谐运动 - 物体可以以各种方式振荡，但一种非常重要的振荡形式是简谐运动 (SHM)。如果一个物体正在进行 SHM，则
- 物体的加速度与其偏离平衡位置的位移成正比。
- 加速度始终指向平衡位置。
振荡的频率以赫兹 (Hz) 为单位测量，表示每秒的振荡次数。一次振荡的时间称为周期 (T)，以秒为单位测量。
加速度：我们可以使用以下公式计算物体在其振荡中的任何点的加速度。
在这个公式中：a 是加速度，f 是以赫兹为单位的频率，x 是以米为单位的偏离中心位置的位移。
位移：（在计算器中使用此公式时，确保它以弧度为单位）您可以使用此公式计算物体在其振荡中的任何点的位移。
该公式的术语与加速度公式相同。该公式中的额外术语是 A，它是以米为单位的振幅（或最大位移），t 是以秒为单位的振荡开始以来的时间。
速度：我们可以使用以下公式计算物体在其振荡中的任何点的速度
该公式中的术语与上述公式相同。该公式中的额外术语是 v，有趣的是，它就是速度。
SHM 图表
这些图表分别显示位移、速度和加速度。这些图表显示了位移和加速度如何成比例，但方向相反，以及当位移最小的时候，速度处于最大值。这些是需要记住的重要概念，因为它们是 SHM 特有的，允许我们确定一个物体或系统是否确实以 SHM 运动。
当试图找到最大速度（将在位移最小时出现）时，速度公式简化为以下公式
当我们只想了解最大加速度（在位移最大时出现，例如为什么它使用系统的振幅）时，加速度公式简化为以下公式
SHM 和能量：对于进行 SHM 的摆，能量在动能和势能之间来回传递。总能量保持不变，等于任何运动点上的动能 + 势能。