高一物理：兩種質點的振動能量

 　　　m 做自由振動的過程中;在向著平衡位置運動的階段，振動系統的勢能轉化為振子。的動能;而在遠離平衡位置運動的階段，振子m 的動能又轉化為振動系統的勢能.從能量的觀點來看，m 做自由振動的過程就是動能與勢能的轉化過程.而像圖3 一8 一9 ( a )中m 這樣的第一種質點做自由振動時所具有的振動能量，指的就是能量轉化的過程中參與轉化的這部分能量.

　　△ m 做受迫振動的過程中：一方面其右側相鄰的質點△ ml 對其做功使其獲得能量;另一方面它又將對其左側相鄰的質點△ mZ 做功而把從△ 跳1 處獲得的能量傳輸給△ 。：.從能量的觀點來看，△ m 做受迫振動的過程就是能量的傳輸過程.而像圖3 一8 一g ( b )中△ 。

　　這樣的第二種質點做受迫振動時所具有的振動能量，指的就是能量傳輸的過程中△ m (和與之相鄰的質點所組成的系統)所具有的能量.

　　兩種質點的振動能量的比較

　　相比較而言，兩種質點在做兩種振動的過程中所具有的振動能量，存在著如下兩個方面的差別.

　�、� 動能、勢能變化情況的差別

　　第一種質點做自由振動時，其勢能E 。由相對于平衡位置的位移x 來決定，動能Ek 由振動速率刀來決定.而在振動過程中，二越大(小)，二將越小(大)，這就決定著這種質點在做自由振動時其能量轉化具備了“E 。變大(小)時E 、變小(大), E 。最大(小)時風最小(大)”的特征.

　　第二種質點做受迫振動時，其勢能凡由相鄰質點間的相對位移△ x 來決定，動能Ek 仍由振動速率二來決定.而在振動過程中，x 越大(小), v 和△ x 都將越大(小)，這就決定著這種質點在做受迫振動時其能量傳輸具備了“E 。變大(小)時Ek 變大(小)，風最大(小)時Ek 最大(小)”的特征.

　�、� 振動能量是否守恒的差別

　　第一種質點做自由振動而轉化能量時，其振動能量是守恒的.這是由這種質點的“相對孤立”以及這種質點所對應的振動系統的“相對封閉”的特征所決定的.第二種質點做受迫振動而傳輸能量時，其振動能量則是隨時間周期性變化的.這也是由這種質點與相鄰質點間的“相互關聯”以及這種質點與相鄰質點所構成的振動.

　　(責任編輯：康彥林)

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