回復力

回復力是指指振動物體所受的總是向平衡位置的合外力。

基本介紹

• 中文名：回復力
• 性質：現象
• 特徵：指振動物體所受的總是
• 優點：向平衡位置的合外力

定義

回復力：使振子返回平衡位置並總指向平衡位置的力。

作用：使振子返回平衡位置。

單擺的回覆力與向心力分析圖

回復力是一種效果力。

回復力是物體合外力在振動方向上的投影。

(對於標準的簡諧振動,回復力就一定是合力,這樣才能由回復力來直接決定加速度.對於下方[注意]中提及的第Ⅰ點中單擺的例子,應注意,單擺本身並不是嚴格的簡諧振動,是當擺角在5度以內,可近似認為小球在一條直線上運動,且有sinθ≈θ時,才得出F=-mgx/l.至於阻尼振動,除回復力外還有阻力,但阻尼振動本身不是簡諧振動.)

注意

Ⅰ　回復力可以是合外力，其不單純是指某一個力。它是根據力的作用效果“總是要把物體拉回到平衡位置”命名的；回復力不是一種特殊性質的力。但回復力也不一定就是合外力。舉例：在單擺中，單擺的回覆力是重力沿軌跡切線方向的分力，並非是重力與繩子拉力的合力。

Ⅱ　回復力的方向是“指向平衡位置”。

Ⅲ　不同振動中回復力的來源不同。

例如：振動的單擺受到重力G與繩的拉力T作用，繩的拉力和重力的法向分力的合力提供圓周運動的向心力；指向平衡位置的合外力是重力的切向分力，它提供了單擺振動的回覆力。

Ⅳ　有回覆力的物體不一定做簡諧運動，如阻尼振動。但有阻尼運動的同時，外界對其不斷輸入能量，可以保持簡諧運動。

公式F=-kx

Ⅰ　式中的負號表示回復力的方向與物體對平衡位置的位移方向相反，亦即指向平衡位置。計算時為避免發生錯誤，可將負號省去，直接判斷回復力的方向。

Ⅱ　式中k是指回復力與位移成正比的比例係數，不能與彈簧的勁度係數相混淆！如單擺的振動中：回復力F=mgsinα，當α<5°時有sinα=X/L，則F=mgX/L，即k=mg/L 。一般而言，彈簧振子的振動中k表示彈簧的勁度係數，但也不能一概而論。