妙用简谐运动对称性解决弹簧问题

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  摘 要:所谓简谐运动对称性是指在简谐运动中,质点运动的各物理量(位移、速度、加速度、回复力、动能、势能等)关于平衡位置对称,即大小相等;且质点离开平衡位置到两边对称点时间相等。利用对称性可轻松地解决弹簧问题。
  关键词:弹簧;简谐运动;对称性;解题
  学生普遍对弹簧问题感到棘手。实际上与弹簧联结物体的运动通常都是简谐运动,若利用简谐运动的对称性来解题往往会簡捷明快,事半功倍。
  如果在质点运动方向上除弹簧弹力之外所受其它力为恒力,则质点做简谐运动。所谓简谐运动对称性是指在简谐运动中,质点运动的各物理量(位移、速度、加速度、回复力、动能、势能等)关于平衡位置对称,即大小相等;且质点离开平衡位置到两边对称点的时间相等。下面用几个具体例子说明如何利用此对称性轻松解决问题。
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