⑴ 一质量为的物体作简谐振动
am = A ω^2
ω = √(am / A ) = √(4.0 / 10 ) = √0.4
过平衡位置的动能即最大动能
Ekm = 1/2 m vm^2 = 1/2 m (Aω)^2
= 1/2 *0.20*(0.10*√0.4)^2
= 0.0004 J
总振动能量 = 最大动能 = 0.0004 J
⑵ 在平板上放一质量为1kg 的物体,平板沿铅直方向作简谐振动,振幅为2cm ,周期为0.5s 1
希望对你有所帮助 还望采纳~~
⑶ 一弹 簧振子做简谐振动,振子质量为m=2kg弹簧劲度系数为k=18n/m初始条件为 t=0
因为,弹簧质量为m分布均匀,可以把它看做一半,根据周期公式,就有
T=2π√(m/2+M)/k
⑷ 设质量为1kg的物体做简谐运动,振幅为24cm、周期为4s,
m=1kg ,A=0.24m、T=4s,t=0时 , x=-0.12m , 向Ox轴负方向运动 .
解:角频率ω=2π/T=2π/4=π/2 ,
-0.12=0.24cosφ0 -->φ0=±2π/3 ,向Ox轴负方向运动 ,由旋转矢量图可见,应取 φ0=2π/3
(1)简谐运动方程 : x=Acos(πt/2+2π/3) ;
(2)由初始位置到x=0所需最短时间 t=(π/3+π/2)/ω=(5π/6)/(π/2)=5/3 s
(3)系统的总能量 E=kA^2/2 , 其中,k=mω^2=1*(π/2)^2=π^2/4 ,
E=kA^2/2=(π^2/4)0.24^2/2=0.0072*π^2N.m
⑸ 一质量为0.1kg的物体作简谐运动,其振幅为20cm,频率为0.5Hz,它经过衡点时的动能约等于
E = 1/2 m A (2π f)^2
= 0.098696 J
≈ 0.10 J
⑹ 质量为0.20kg的质点作简谐振动,其运动方程为X=0.6cos(5rt/2 -π/2)
x = 0.6 cos(5π t/2 - π/2)
(1)
5π t/2 = 2π / T,
T = 0.8 s
(2)
E = 1/2 m (A ω)^2
= 0.225 π^2 J
(3)
vm = A ω
= 1.5π m/s
⑺ 质量为0.01kg的质点作简谐运动,振幅为0.1m,最大动能为0.02J,如果开始时质点处于负的
已知:m=0.01千克,A=0.1米,Ekm=0.02焦耳
分析:质点的振动方程一般形式为X=A* sin( ω t+Φ )
A是振幅,ω是圆频率(ω=2π / T ,T是周期),Φ是初相
若设回复系数是K,根据质点做简谐运动时机械能守恒的特点,最大动能等于最大势能。
Ekm=Epm
即Ekm=K* A^2 / 2
得K=2* Ekm / A^2=2 * 0.02 / 0.1^2=4 牛 / 米
由T=2π*根号(m / K)得
ω=2π / T=根号(K / m)=根号(4 / 0.01)=20 弧度 / 秒
再由于开始时质点是在负的最大位移处,所以初相Φ=-π / 2
所以X=A* sin( ω t+Φ )=0.1 * sin[ 20 * t-(π / 2)]米
⑻ 一作简谐振动的质点质量为1kg,t=0时刻,以1m/s的速度通过平衡位置向正方向运动,若其振动的频率为100rad
题目内容写的不清楚:“若其振动的频率为100rad”,是指频率?还是角频率?
以下我将“100rad”理解为角频率(角速度)ω,单位是“rad / s”。
振动方程的一般形式为X=A*sin(ω t+Φ ),A是振幅,ω是振动频率,Φ是初相。
因为在 t=0时刻,质点正在其平衡位置,且速度方向是沿X轴正方向,得Φ=0
即X=A*sin(ω t )
那么质点的速度就是V=dX / dt=A*ω*cos(ω t)
由初始条件:t=0时,V=V0=1 m/s(正值),得A*ω=1 m/s(各量单位均为Si单位)
将ω=100 rad / s代入上式得振幅是A=0.01米
所以,振动方程是X=0.01* sin(100 t)米
后补:如果是频率,单位不可能有 rad(弧度)。
好吧,若真是频率,当作f=100赫兹。
过程的分析与前面的过程完全相同,只要把ω=2π f的关系用上就行了,这样就得
ω=2π* 100=200 π rad / s
在得到“由初始条件:t=0时,V=V0=1 m/s(正值),得A*ω=1 m/s”这一步后,
就得A=1 /(200π)=0.0016米=0.16厘米
那么振动方程是X=0.16* sin(200π t)厘米
注:从后面改动看,还不如前面的结果符合实际情况。
⑼ 一质量为m的物体作谐运动
这道题目考察的是整体法与隔离法的应用
对整体 kx=(M+m)a
对m f =ma
联立可以求m所受的摩擦力f
至于你说的m给M的力,那时候研究对象变成M了,但我们上面2个方程没有以M为研究对象(其实可以以M为研究对象,不过方程繁琐一些)