一做简谐运动的物体由平衡位置出发开始像正方向振动,离开平衡位置的最大距离为10cm,每次完成一次全振动所需的时间为4s.求:它速度最大的时刻和加速度最大的时刻2k s,k=0,1,2…;(2k+1)s,k=0,1,2…怎么来的(⊙_⊙?)回答下.
问题描述:
一做简谐运动的物体由平衡位置出发开始像正方向振动,离开平衡位置的最大距离为10cm,每次完成一次全振动所需的时间为4s.求:它速度最大的时刻和加速度最大的时刻
2k s,k=0,1,2…;(2k+1)s,k=0,1,2…
怎么来的(⊙_⊙?)回答下.
答
速度最大时刻在平衡位置,加速度最大时刻在速度为零的位置
答
一次全振动所需的时间为4s,一次振动可以看成等时的四个时段,所以每段为1s.速度最大时即为加速度为0时,因为过了平衡位置后加速度相对为负,即开始减速,所以平衡位置时速度最大,0s时刻,2s时刻,4s时刻;加速度最大的时刻,为受力最大的时候,即离开平衡位置的最大距离为10cm处,1s时刻,3s时刻
答
设平衡位置为点O,左极限位置为A,右极限位置为B,则根据a=F/m=kx/m可以看出,加速度最大时刻是在A和B的位置,而速度最大时刻就是在O
由于全振动所需时间为4s,且从O点出发,往B点运动,因此第一次全振动在1、3秒时到达A、B两点,在2、4秒时经过O点,以此类推,在4m+1、4m+3秒时位于加速度最大的端点,在4m+2、4m+4时经过速度最大的O点(m是任意正整数),综合起来就是在2n+1秒时它的加速度最大,在2n秒时速度最大,n也是任意正整数