物理
弹簧简谐运动中学物理题一轻质弹簧悬挂重物后在平衡位置静止.然后给重物一个向下的速度v,弹簧做简谐运动.已知重物m,劲度系数k,求在t时刻物体的速度.怎么求?

2019-06-25

弹簧简谐运动中学物理题
一轻质弹簧悬挂重物后在平衡位置静止.然后给重物一个向下的速度v,弹簧做简谐运动.已知重物m,劲度系数k,求在t时刻物体的速度.怎么求?
优质解答
取平衡位置为坐标原点,竖直向下为X轴正方向.
物体在平衡位置、向下振动时为计时起点(t=0时刻).
在 t 时刻,物体的位置坐标是 X,则有
X=A*sin(ω t),式中 A是振幅,ω=2π / T,周期 T=2π*根号(m / K )
由能量关系 得 m* V^2 / 2=K*A^2 / 2 ---从平衡位置到最大位移处
所以振幅是 A=V * 根号(m / K)
得 X=[V * 根号(m / K)] *sin{[根号(K / m) ] * t }
X对时间 t 求一阶导数,就得在 t 时刻的速度 V1
所求速度是 V1=dX / dt
=[ V * 根号(m / K)] *[根号(K / m) ] * cos{[根号(K / m) ] * t }
=V * cos{[根号(K / m) ] * t }
取平衡位置为坐标原点,竖直向下为X轴正方向.
物体在平衡位置、向下振动时为计时起点(t=0时刻).
在 t 时刻,物体的位置坐标是 X,则有
X=A*sin(ω t),式中 A是振幅,ω=2π / T,周期 T=2π*根号(m / K )
由能量关系 得 m* V^2 / 2=K*A^2 / 2 ---从平衡位置到最大位移处
所以振幅是 A=V * 根号(m / K)
得 X=[V * 根号(m / K)] *sin{[根号(K / m) ] * t }
X对时间 t 求一阶导数,就得在 t 时刻的速度 V1
所求速度是 V1=dX / dt
=[ V * 根号(m / K)] *[根号(K / m) ] * cos{[根号(K / m) ] * t }
=V * cos{[根号(K / m) ] * t }
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