一个在水平方向上作简谐运动的弹簧振子,当振子位移为2cm时,它的加速度是4m/s,振幅是5cm,则它在运动中能够达到的最大加速度是多少?

问题描述:

一个在水平方向上作简谐运动的弹簧振子,当振子位移为2cm
时,它的加速度是4m/s,振幅是5cm,则它在运动中能够达到的最大加速度是多少?

做简谐运动的弹簧振子,在平衡位置时加速度,速度最大,在最大位移处速度,加速度都为零。
题中的2cm处有可能是向最大位移处运动,也可能是背离最大位移处运动。分别求出加速度,比较。
用胡克定律求力的大小,然后用牛二求加速度

做简谐运动的弹簧振子,在平衡位置时加速度,速度最大,在最大位移处速度,加速度都为零。 题中的2cm处有可能是向最大位移处运动,也可能是背离最大位移处运动。2k=4m,
故k=2m。
当到达最大位移处时。加速度最大。此时由牛顿第二定律得:5k=am。
带入k=2m得a=10。

合力:回复力:F=kx 又 F=ma 代入数据:m*4=k*2 得到:k=2m
位移最大时,加速度最大 ma=kx ma=2m*5 得到a=10

弹簧的弹力和弹簧的伸长成正比
可以简化计算5/2*4=10

2k=4m,
故k=2m.
当到达最大位移处时.加速度最大.此时由牛顿第二定律得:5k=am.
带入k=2m得a=10.