百科问答小站 logo
百科问答小站 font logo



什么是相位?如何更加形象直观地理解相位? 第1页

  

user avatar   lele-88-98 网友的相关建议: 
      

谢谢邀请!

大家都提到了,相位发生在周期性的运动之中。相位最直接的理解是角度。这个角度存在于匀速圆周运动之中。

根据傅立叶变换,任何一个周期性运动都可以分解为一系列简谐运动的合成。最简单的简谐运动就是弹簧振子:一个弹簧连接一个小球的往复运动。

为了描述这个运动,我们可以把它类比为一个逆时针的匀速圆周运动的水平分量。


例如:一个质点1在A到G之间做简谐运动,而另一个质点2在它下方做逆时针的匀速圆周运动, 当质点1从右侧振幅点A运动到左侧振幅点G(上图左),然后又从G回到A(上图右),从而完成一次全振动时,质点2恰好也刚好从圆的右端A’开始逆时针完成了一次圆周运动。不仅如此,如果每时每刻质点1和2都在一条竖直线上。我们就称质点1的简谐运动是质点2匀速圆周运动的投影。

实际上这种做法的确是可以的,我们略去中间的证明过程,而是仔细说一下这种方法对相位的理解。


假设某个时刻, 简谐运动的物体位于P点,对应匀速圆周运动上的小球位于图中P’点,它与圆心的连线OP’与水平向右方向夹角为θ,那么这个θ就称为相位角或相位。

相位角会随着时间而发生变化。如果最初 t=0时θ=φ ,那么φ就称为初相位。随着P'点以角速度 ω 旋转,相位角会变为 θ=ωt+φ 。

这样,物体P'的水平坐标就可以求出来了, x=Acos(ωt+φ), 这也就是做简谐运动的质点P点的位移随时间的变化规律。


通过这个例子可以说明:简谐运动的相位是类比了匀速圆周运动时的一个角度。这个角度随时间发生变化。物体的相位每变化2π,表示匀速圆周运动完成了一周,于是物体的振动也完成了一个周期。知道了相位,就可以确定这个物体此刻在振动中的位置;知道了两质点的相位差,就知道了两个质点运动时的步调关系。

综上,相位是将运动类比匀速圆周运动时的一个角度。




  

相关话题

  燕山大学一老师自称「靠大一物理知识」推翻相对论,已研究21年,你怎么看? 
  为什么不说能量是矢量? 
  长期通电的金属是否会产生什么变化? 
  我想问问学长学姐们:支持女孩大学学物理吗? 
  为什么光速慢一点点,就不会有碳元素;让光速快一点点,就不会有氧元素? 
  想成为理论物理学家,高二的我应该做什么? 
  雷电发庄稼能固定大约多少氮? 
  在惯性系中物体具有加速度是否一定受到外力作用? 
  动量是实际存在的吗? 
  大学是不是学越难的专业越有前途? 

前一个讨论
几百元和几千元的耳机到底有啥区别?选择耳机要注意哪些参数?
下一个讨论
男朋友月薪8000非要买25万的宝马,首付10万,劝他买个便宜点的有错么?





© 2024-11-05 - tinynew.org. All Rights Reserved.
© 2024-11-05 - tinynew.org. 保留所有权利