当质点以频率 V 作简谐运动时,它的动能的变化频率为 2V。1234567910
动能是标量,不具有方向性,因此在简谐振动过程中,虽然速度方向会改变,但动能的大小只与速度的平方有关。简谐振动的位移可以表示为 x=Acos(ωt+ϕ),速度则为 v=−Aωsin(ωt+ϕ)。动能 Ek 表达式为 Ek=21mv2,代入速度表达式并使用三角恒等式 sin2(x)=21−cos(2x),可以得到动能表达式 Ek=41mA2ω2(1−cos(2ωt))。这表明动能随时间的变化频率是简谐振动频率的两倍,即 2V。