1、分析单自由度振动系统中动能和势能的转化关系。
系统不受外力作用，为能量守恒系统，它决定于初始激发时所给予的能量，但在系统内，能量会转换。
动能和势能的转换
振动质量的动能（kinetic energy）：ek = 1/2 M[v(t)]2 = 1/2 M A2 ω02 sin2 (ω0 t + φ)
弹簧形变的势能（potential energy）：决定于弹簧形变过程中得到的形变能，也等于M运动时克服弹性力所作的功。
自由振动系统的能量关系
振动动能和势能的转换（假设系统无阻尼）
2、什么时候动能最大？什么时候势能最大？
(1)在最大位移处,势能最大,动能为零; (2)在平衡位置处,动能最大,势能最小.
3、总结单自由度无阻尼自由振动位移、速度和加速度之间的关系。
振动的位移、速度和加速度函数均为谐和函数，幅度和相位不同。
相位关系：
- 速度的相位比位移的相位超前 π/2
- 加速度的相位比速度的相位超前 π/2
- 加速度和位移恰好反相
幅度关系：
- 位移振幅 → A
- 振速振幅 → ω0 A
- 加速度振幅 → ω02 A