一个质点在半径为R的半球形碗底无摩擦地自由滑动 如图6-5所示。试证明该质点的微小振动为简谐振动 并
一个质点在半径为R的半球形碗底无摩擦地自由滑动,如图6-5所示。试证明该质点的微小振动为简谐振动,并求其振动周期。
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参考解答
正确答案:设任意时刻小球偏离OS的角度为ψ小球受碗底对它的支持力和重力支持力过圆心O力矩为0因此合外力矩为M=-mgRsinψ (1)根据转动定律Ia=M且I=mR2因此有-mgRsinψ=mR2 (2)因为质点振动微小所以sinψ≈ψ于是将上式化简得
(3)令
(4)则
(5)上式说明小球作简谐振动。其振动周期为
设任意时刻小球偏离OS的角度为ψ,小球受碗底对它的支持力和重力,支持力过圆心O,力矩为0,因此合外力矩为M=-mgRsinψ(1)根据转动定律,Ia=M,且I=mR2,因此有-mgRsinψ=mR2(2)因为质点振动微小,所以sinψ≈ψ,于是将上式化简得(3)令(4)则(5)上式说明小球作简谐振动。其振动周期为
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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!
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