已知一个简谐运动的x-t曲线如图6-3所示 求出其运动学方程. 请帮忙给出正确答案和分析 谢谢!
已知一个简谐运动的x-t曲线如图6-3所示,求出其运动学方程.
请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!
参考解答
正确答案:设振动方程为 x=Acos(ωt+φ) (1)由曲线可知A=10cmt=0x0=-5=10cosφv0=-10ωsinφ<0解得 φ=2π/3 rad由图可知t=2s时质点的坐标x=0速度v>0.根据振动方程得到由式(2)解得
故所求振动方程为
①建立振动方程的关键在于三个物理量角频率ω、振幅A和初位相φ的确定.此题中,A容易看出;而初相φ取决于初始条件x0和v0.一般情况下,初始条件可由题目明确给出,也可给出振动曲线,再由振动曲线来确定x0的大小和v0的正负.ω的确定则是通过2s时的相位角以及初相φ来得到.②t=0时,v0的方向可以从曲线上去分析.方法是:从曲线上看,在比t=0稍大的时刻,质点位移是向正向、还是向负向增长.若向正向增长,则v0>0;反之,v0<0.
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