本文解释了物理学中的周期性运动及其特征。还提供了周期性运动的示例，此外，您将能够了解不同类型的周期性运动。
什么是周期性运动？
在物理学中，周期性运动是随时间周期性重复的运动，即周期性运动是在每个固定时间间隔重复的运动。
周期是重复周期性运动所需的时间。因此，描述周期性运动的物体会在一定时间后返回到相同的位置。
例如，钟摆的运动是周期性运动。摆上悬挂的质量从一侧摆动到另一侧并周期性地经过同一位置，因此是周期性运动。
在物理学中，研究周期性运动时常常忽略摩擦力，因此假设执行周期性运动的粒子无限振荡。
周期性运动的例子
现在我们知道了周期运动的定义，我们将通过几个周期运动的例子来完成对这个概念的理解。
周期性运动的示例：
- 钟摆的运动。
- 悬挂在弹簧上的质量体的振荡运动。
- 由风扇叶片进行的旋转运动。
- 心跳的重复运动。
- 秋千的前后运动。
周期性运动的特征
周期性运动由以下元素定义：
- 振荡（或循环） ：是身体从一个位置开始直到返回到同一位置的运动。
- 周期（T） ：是物体完成一次完整振荡所需的时间。
- 频率（f） ：是身体每单位时间产生的振荡或振动的次数。
- 角频率或脉动 (ω) ：这是身体进行振荡的速度。
- 相位（φ） ：是代表给定时刻物体振动状态的角度。
- 初始相位（φ 0 ） ：是代表物体初始振荡状态的角度。
- 伸长 (x) ：是振荡器在某一时刻的身体位置。
- 平衡位置：这是如果没有力作用在身体上时身体所处的位置。
- 振幅 (A) ：振荡运动的最大延伸范围。因此，它是最大延伸和平衡位置之间的差。
周期性运动的类型
物理学中主要研究以下三类周期运动：
- 简谐振动。
- 钟摆运动。
- 匀速圆周运动。
简谐振动
简谐振动 (SVM)是一种周期性运动，其中移动体形成振荡路径。也就是说，在简谐振动中，物体重复地从平衡位置的一侧振荡到另一侧。
因此，描述简单谐波运动的物体从其中心位置（即其平衡位置）反复移动和接近。
例如，悬挂在天花板上的弹簧上的物体处于简谐振动（忽略空气摩擦），因为它由于重力而向下移动，然后由于弹簧的弹力而返回，从而产生振荡运动。围绕其平衡位置。
钟摆运动
摆运动是由悬挂在摆上的质量产生的运动。也就是说，摆运动是描述悬挂在固定底座上的物体左右摆动的运动。
例如，摆钟所做的机芯就是摆机芯。类似地，儿童摇摆的运动和节拍器的运动也是钟摆运动的例子。
匀速圆周运动
在物理学中，匀速圆周运动 (UCM)是指物体以恒定角速度和半径绕轴旋转所描述的运动。因此，做匀速圆周运动的物体具有圆形路径。
例如，摩天轮的小车做匀速圆周运动，因为它以恒定的角速度旋转，并且在整个旋转运动过程中，小车到轮子中心的半径也恒定。
周期运动和振荡运动
最后，我们将了解周期性运动和振荡运动之间的区别，因为它们是两种相似的运动类型，但含义略有不同。
振荡运动是由粒子围绕平衡位置振荡描述的运动。也就是说，当粒子周期性地从一侧移动到另一侧时，它正在进行振荡运动。
周期性运动和振荡运动之间的区别在于，周期性运动仅意味着身体周期性地重复其位置，另一方面，在振荡运动中，身体周期性地重复其位置，此外，它还围绕一个位置移动的平衡。
因此，振荡运动始终是周期运动，但周期运动不一定是振荡运动。例如，匀速圆周运动是周期性的，但不是振荡运动，因为粒子的位置在每个固定的时间间隔内重复，但不会发生围绕平衡位置的振荡。