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简谐运动速度公式推导

发表时间:2024-07-31 17:31:07 来源:网友投稿

用牛顿第二定律列方程:F=ma其中F为弹力,遵守胡克定律F=-kx,x为位移;m为质量,式中为常数;a为x的二阶导数。即:-kx=m(d2x/dt2)整理成标准形式的二阶线性微分方程:(d2x/dt2)+(k/m)x=0其特征方程为:r2+(k/m)=0解得特征根为:±√(k/m)i………………i为虚数单位故微分方程的通解为:Acos[t√(k/m)]+Bsin[t√(k/m)]………………A和B为任意常数,由初始位置和速度决定或者写成单三角函数的形式:Acos(ωt+φ)………………其中ω=√(k/m)

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