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1. 簡 介

簡 諧 運 動 是 週 期 運 動 的 一 種 ， 它 是 指 物 體 在 一 固 定 直 線 的 中 心 點 上 下 移 動 ， 而 上 下 移 動 的 距 離 與 中 心 點 是 按 一 定 比 例 的 。 我 們 可 想 像 有 一 點 以 固 定 的 角 速 率 w圍 繞 著 一 個 半 徑 r 的 圓 周 運 行 ， 假 設 圓 心 與 點 在 時 間 t的 垂 直 距 離 是 y， 我 們 會 發 現 這 個 點 移 動 時 與 圓 心 的 垂 直 距 離 其 實 就 是 簡 諧 運 動 了 。 如 果 將 距 離 y 與 時 間 t 的 關 係 用 圖 顯 示 出 來 ， 就 會 得 出 一 幅 正 弦 波 的 曲 線 圖 ， 其 方 程 式 是 y=r sinwt 。

在 這 個 實 驗 中 ， 我 們 會 利 用 一 個 彈 簧 重 量 系 統 去 舉 例 說 明 簡 諧 運 動 的 概 念 。 在 簡 諧 運 動 進 行 時 ， 質 量 上 下 的 移 動 會 將 彈 簧 長 度 改 變 ， 其 中 包 括 了 三 種 不 同 的 能 量 ： 重 力 勢 能 、 轉 變 動 能 及 彈 性 位 能 。 我 們 會 利 用 其 中 一 個 完 整 的 移 動 週 期 去 驗 證 這 三 種 能 量 間 的 關 係 以 及 機 械 能 守 恆 。

2. 學 習 目 標

3. 實 驗 儀 器