一物体沿X作谐振动振幅A=20cm,周期T=4s, t=0时物体的位移为-10cm且向 X轴负向运动。求

新手学堂031

一物体沿X作谐振动振幅A=20cm,周期T=4s, t=0时物体的位移为-10cm且向 X轴负向运动。求,第1张

(1)t=1s 时物体的位移:-10cm

(2)何时物体第一次运动到x=10cm处:2S

(3)再经多少时间物体第二次运动到x=10cm处:6S

例如:

先写出振动方程的一般形式:y=Asin(ωt+θ)将t=0时,y=10cm,A=20代入得sinθ=05

θ=π/6,又ω=2π/T=πt/2,得到振源的振动方程y=20cmsin(πt/2+π/6)。

扩展资料:

简谐振动的振幅是不变的,它是由谐振动的初始条件(初位移和初速度)决定的常数。谐振动的能量与振幅平方成正比。因此,振幅的平方可作为谐振动强度的标志。强迫振动的稳定阶段振幅也是一个常数,阻尼振动的振幅是逐渐减小的。

简谐运动的振动频率(周期)与振动的振幅无关。 对同一振动系统,振动的振幅可以改变,振动的频率(周期)是不变的。

-振幅

因为由题意可知:振动方程为:y=4cos(πx-2/3π)

而第一次经过x=-2时的时间为:t=0

所以第二次经过x=-2时必关于y函数的对称轴对称即:

而函数的对称轴为:x=2/3+k(k取整数)

(t+t1)=2/3+k

因为是第一次经过x=-2,所以K=0

而t=0,解得:t1=2/3s

(1)简谐运动的振动方程为:x=asin(ωt+φ);

振幅为2cm,频率为05hz,故角速度为:ω=2πf=πyad/s;

在t=0时,位移是

2

cm,故:

2

=2sinφ

解得:φ=

π

4

故振动方程为:x=2sin(πt+

π

4

)cm;

(2)频率为05hz,周期为:t=

1

f

=2s;

10s为5个周期,故10s内通过的路程是:s=5×4a=20a=20×2cm=40cm

答:(1)振动方程为x=2sin(πt+

π

4

)cm;

(2)10s内通过的路程是40cm.