大学物理习题运动学那篇已知任意时刻角速度与角位移关系ω=-kθ,求t时刻的角速度,和角位移.k为常数

问题描述:

大学物理习题运动学那篇已知任意时刻角速度与角位移关系ω=-kθ,求t时刻的角速度,和角位移.
k为常数

θ'=ω=-kθ
由上述微分方程,给出初始条件即可求解。
如θ(0)=α,则有:
θ(t)=e^(-kt)α
从而:
ω=θ'=-e^(-kt)kα
ε=ω'=e^(-kt)k²α

把ω写成dθ/dt,然后分离变量进行积分得到θ与t的关系,得到θ=exp(-kt+c),c为常数,然后求一次导是角速度,求两次导是角加速度。。很简单的。。

ω=dθ/dt=-kθ-->dθ/θ=-kdt-->lnθ=-kt+C-->θ=θ0exp(-kt))
t时刻的角速度ω=-kθ=-kθ0exp(-kt)
角加速度=dω/dt=k^2kθ0exp(-kt)
角位移θ-θ0=θ0(exp(-kt)-1)