簡諧運動公式的推導
簡諧運動公式的推導
2.在小角度擺動的情況下,擺球受到的外力在水平方向的分量可以近似為-mgsinθ,其中m是擺球的質量,g是重力加速度。簡化表達式得到水平分量為-mgx/L。3.根據牛頓第二定律,物體的動量隨時間的改變等于作用在其上的外力。因此,對于擺動的擺球,有m(d^x/dt^2)=-mgx/L,其中d^x/dt^2是速度的二次導數,即加速度。4.對上述方程進行化簡,得到d^x/dt^2+(g/L)x=0。5.求解上述一階線性微分方程,得到通解為x=Asin(kt),其中A是振幅,k是由方程參數確定的角頻率,k=sqrt(g/L)。6.角頻率k與周期T的關系為T=2π/k,代入k的表達式,得到周期T=2πsqrt(L/g)。7.因此,簡諧運動的單擺的周期T由擺長L和重力加速度g決定。
導讀2.在小角度擺動的情況下,擺球受到的外力在水平方向的分量可以近似為-mgsinθ,其中m是擺球的質量,g是重力加速度。簡化表達式得到水平分量為-mgx/L。3.根據牛頓第二定律,物體的動量隨時間的改變等于作用在其上的外力。因此,對于擺動的擺球,有m(d^x/dt^2)=-mgx/L,其中d^x/dt^2是速度的二次導數,即加速度。4.對上述方程進行化簡,得到d^x/dt^2+(g/L)x=0。5.求解上述一階線性微分方程,得到通解為x=Asin(kt),其中A是振幅,k是由方程參數確定的角頻率,k=sqrt(g/L)。6.角頻率k與周期T的關系為T=2π/k,代入k的表達式,得到周期T=2πsqrt(L/g)。7.因此,簡諧運動的單擺的周期T由擺長L和重力加速度g決定。
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1. 考慮一個簡諧運動的單擺,其繩長為L,當擺球離開平衡位置的水平距離為x時,繩子與豎直方向的夾角為θ。2. 在小角度擺動的情況下,擺球受到的外力在水平方向的分量可以近似為-mgsinθ,其中m是擺球的質量,g是重力加速度。簡化表達式得到水平分量為-mgx/L。3. 根據牛頓第二定律,物體的動量隨時間的改變等于作用在其上的外力。因此,對于擺動的擺球,有m(d^x/dt^2)=-mgx/L,其中d^x/dt^2是速度的二次導數,即加速度。4. 對上述方程進行化簡,得到d^x/dt^2+(g/L)x=0。5. 求解上述一階線性微分方程,得到通解為x=Asin(kt),其中A是振幅,k是由方程參數確定的角頻率,k=sqrt(g/L)。6. 角頻率k與周期T的關系為T=2π/k,代入k的表達式,得到周期T=2πsqrt(L/g)。7. 因此,簡諧運動的單擺的周期T由擺長L和重力加速度g決定。
簡諧運動公式的推導
2.在小角度擺動的情況下,擺球受到的外力在水平方向的分量可以近似為-mgsinθ,其中m是擺球的質量,g是重力加速度。簡化表達式得到水平分量為-mgx/L。3.根據牛頓第二定律,物體的動量隨時間的改變等于作用在其上的外力。因此,對于擺動的擺球,有m(d^x/dt^2)=-mgx/L,其中d^x/dt^2是速度的二次導數,即加速度。4.對上述方程進行化簡,得到d^x/dt^2+(g/L)x=0。5.求解上述一階線性微分方程,得到通解為x=Asin(kt),其中A是振幅,k是由方程參數確定的角頻率,k=sqrt(g/L)。6.角頻率k與周期T的關系為T=2π/k,代入k的表達式,得到周期T=2πsqrt(L/g)。7.因此,簡諧運動的單擺的周期T由擺長L和重力加速度g決定。
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