简谐运动 · 状态关系

同一个位置，运动状态一样吗？

振幅 0.20 米　周期 2.00 秒
质量 0.50 千克　忽略阻力

水平弹簧振子

拖动铜色振子，或调整右侧时间

x = A cos(ωt) v = −Aω sin(ωt) a = −ω²x 回复力 F = ma = −mω²x

位移 x

+0.200 m

在平衡位置右侧

速度 v

0.000 m/s

瞬时为零

加速度 a

−1.974 m/s²

向左

回复力 F

−0.987 N

向左

振子在右端点，速度瞬时为零；加速度和回复力都指向平衡位置，大小达到最大。

−a = −ω²x：负号说明加速度永远与位移方向相反。

只告诉你某时刻 x = +0.10 米，这时速度 v 的方向是？

同一位移在一个周期内通常会经过两次。想一想，这两次的运动方向相同吗？