系统作简谐振动周期为T,以余弦函数表达振动时初相为零,在0≤t≤1⼀2T范围内,系统在t=时动能和势能相等

2024年11月28日 13:44
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网友(1):

简谐振动运动方程

       x=Acosθ(ωt)     (1)

       v=Aωsinθ(ωt)   (2)

动能       Ek=(1/2)mv^2

势能E     p=(1/2)kx^2

当Ek=Ep 时

        (1/2)mv^2=(1/2)kx^2 

代入(1)(2)式并整理

        (Aωsinθ(ωt))^2=(k/m)(Acosθ(ωt))^2

代入ω^2=k/m并整理

        tan(ωt)=±1,   ∵ 0≤t ≤T/2 ∴ωt<π

        ωt=π/4、3π/4  

        代入ω=2π/T  

         t=T/8, t=3T/8

网友(2):

  简谐振动机械能守恒
  1/2kx^2+1/2mv^2=1/2kA^2
  1/2kx^2=1/2mv^2
  X=(2)^1/2A/2 θ=45°
  根据 X=Acos(2π/T)0≤t≤1/2T范围内 t=T/4
  在0≤t≤1/2T范围内,系统在t=T/2 时刻动能和势能相等