求助一道弹簧振子问题

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求助一道弹簧振子问题

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IGJHL 更新于2023-10-29 08:48:42

rt,题目在下面。主要想问第二问。

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即未用户2037
1年前

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大体思路是这样,可能做法有点偏普物。(这几天做难集的“振动与波动“做到了一大堆这种题)

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物理之城
1年前

这道难题,大佬们试着做一下,要求算出最终结果

我已经算出来了,但是不确定有没有算对

@苏珊?酥山! @即未新用户8848114514 

1条评论
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物理之城
1年前

你们觉得我的解析写得好吗?有什么地方需要改进?

(1)

等效k,注意不是并联

$F=k1x1=k2x2$

$2F=k(x1+x2)/2$

$\Rightarrow k=4/(1/k1+1/k2)$

$T=2π\sqrt{m/k}=π\sqrt{m/k1+m/k2}$

(2)

列动力学方程,得到关于位移x和角位移θ的微分方程,设$y=x+tθr$,得$y''=-ω^2*y+C$,计算比较复杂

$\begin{cases} x1=x+θr \\ x2=x-θr \end{cases}$

$k1x1+k2x2-(m0+m)g=-(m0+m)a$

$k1x1r-k2x2r=-m0r^2/2*β$

$\Rightarrow\begin{cases} (k1+k2)/(m0+m)*x+(k1-k2)/(m0+m)*θr-g=-a \\ 2(k1-k2)/m0*x+2(k1+k2)/m0*θr=-βr \end{cases}$

$\Rightarrow[(k1+k2)/(m0+m)+2t(k1-k2)/m0](x+tθr)-g=-(a+tβr)$

$t[(k1+k2)/(m0+m)+2t(k1-k2)/m0]=(k1-k2)/(m0+m)+2t(k1+k2)/m0$

$t=\frac{2(k1+k2)/m0-(k1+k2)/(m0+m)\pm\sqrt{(k1+k2)^2*[2/m0-1/(m0+m)]^2+8*(k1-k2)^2/m0(m0+m)}}{4(k1-k2)/m0}$

$\frac{2(k1+k2)/m0+(k1+k2)/(m0+m)\pm\sqrt{(k1+k2)^2*[2/m0-1/(m0+m)]^2+8*(k1-k2)^2/m0(m0+m)}}{2}(x+tθr)-g=-(a+tβr)$

$T=2π/ω=\frac{2\sqrt{2}π}{\sqrt{2(k1+k2)/m0+(k1+k2)/(m0+m)\pm\sqrt{(k1+k2)^2*[2/m0-1/(m0+m)]^2+8*(k1-k2)^2/m0(m0+m)}}}$