大学物理振动方程在一轻弹簧下端悬挂100g砝码时,弹簧伸长8cm,现在下端悬挂250g物体构成弹簧振子.将物体从平衡位置下拉4cm,并给以向上的21cm/s的初速度,此时t=0,现选x轴向下,求振动方程数值式
2019-06-25
大学物理振动方程
在一轻弹簧下端悬挂100g砝码时,弹簧伸长8cm,现在下端悬挂250g物体构成弹簧振子.将物体从平衡位置下拉4cm,并给以向上的21cm/s的初速度,此时t=0,现选x轴向下,求振动方程数值式
优质解答
弹簧振子做简谐振动,振动方程:x=Acos(ωt+φ)
100g砝码,弹簧伸长8cm
G=kx 求出 k=0.1*10/0.08=25/2 N/m
弹簧振子周期公式 T=2π√m/k
ω=2π/T=√k/m=√25/2*0.25=√50
悬挂250g物体的平衡位置弹簧伸长 L=G/k=2.5*2/25=0.2 m
用机械能守恒来求振幅A.(x轴原点在平衡位置)
用0.21m/s 的沿x轴正方向时,到达最大位移的过程来列守恒的等式.(这样我感觉好算一些)
mv²/2-mg*4cm+k(0.2+0.04)²/2=k(0.2+A)²/2-mgA
耐心解吧 A≈0.05m
振动方程 x=0.05cos(√50t+φ)
t=0s时 x=0.04m 带入求φ
cosφ=0.8 φ=35° 要化成弧度为0.61
最后振动方程 x=0.05cos(√50t+0.61)
弹簧振子做简谐振动,振动方程:x=Acos(ωt+φ)
100g砝码,弹簧伸长8cm
G=kx 求出 k=0.1*10/0.08=25/2 N/m
弹簧振子周期公式 T=2π√m/k
ω=2π/T=√k/m=√25/2*0.25=√50
悬挂250g物体的平衡位置弹簧伸长 L=G/k=2.5*2/25=0.2 m
用机械能守恒来求振幅A.(x轴原点在平衡位置)
用0.21m/s 的沿x轴正方向时,到达最大位移的过程来列守恒的等式.(这样我感觉好算一些)
mv²/2-mg*4cm+k(0.2+0.04)²/2=k(0.2+A)²/2-mgA
耐心解吧 A≈0.05m
振动方程 x=0.05cos(√50t+φ)
t=0s时 x=0.04m 带入求φ
cosφ=0.8 φ=35° 要化成弧度为0.61
最后振动方程 x=0.05cos(√50t+0.61)