単振動の特徴

一方の端が卓上に固定され、もう一方の端が塊が取り付けられた定規を考えてみましょう。定規質量システムが自由端から引き上げられて解放されると、単純な調和運動が実行されます。変位を時間に対してプロットすると、正弦波になります。

振動運動は、質量が平衡位置から変位したときに開始されるため、変位の方程式は、振幅Aに時間依存の角周波数と初期位相の余弦関数を掛けたものとして表すことができます。

位相シフトは、時間間隔の観点から2つの類似した波形間の差を表し、ラジアンで測定されます。

時間に対する変位関数の 1 次導関数は速度であり、2 次導関数は加速度であることを思い出してください。

単純な調和運動では、速度は位相πによる変位に2遅れ、平衡状態で最大になる正弦関数であり、加速度は位相πだけ遅れ、最大変位の位置で最大になる余弦関数です。