【A-Level物理】重難點解析 | 簡諧運動（下）

上一篇文章講到一般的波動，如何形容波動，然后引入了簡諧運動的概念，解釋了滿足簡諧運動的必要條件，這篇文章將總結簡諧運動部分的知識點以及題型！

首先，簡諧運動如何在坐標軸上表示呢？ 第一張圖是displacement關于t的圖像，大家可以看到，簡諧運動可以用 sin（或者cos）wave來表示，這點非常有用，實際上，現實中的一切周期性信號，都可以用sin wave的和來表示（這個不需要大家掌握）。

可以看到，v是x的一階導，所以是cos，a是v的一階導，所以又變成了sin，但是符號反過來。

大家也可以發現，x和a是沒有相位差的，只有倍數關系，而且是負的倍數，這也符合之前提到的force和x為directlyproportional但是方向相反。

當t＝0時，displacement為0，說明小球在平衡位置 此時的速度是最大的，但加速度為零。

當小球達到最右邊或者最左邊時，displacement最大，此時速度為零，但是加速度最大，小球加速回到原來位置。

這里可以回顧一下簡諧運動的定義 a body executes simple harmonic motion if its acceleration is directly proportional to its displacement from its equilibrium position and in the opposite direction to its displacement. 描述完簡諧運動的位移、速度、加速度，我們來看看能量的變化 大家想象一下，當一個小球掛在繩子上左右搖擺做簡諧運動的時候（忽略空氣阻力），在最高點，是不是有一瞬間感覺小球是靜止的？

這個時間點就是動能為零的點，所有的動能都轉化成了勢能；相反，在最低點，是不是感覺小球移動的最快？在這個點，所有的勢能都轉化成了動能