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1.年級:高二 2.科目:物理 3.章節:簡諧運動 4.題目: 在光滑水平面上,有一彈性常數為100牛頓/公尺的輕彈簧, 彈簧的左端連接垂直水平面的牆壁,彈簧右端連接質量1公斤的木塊。 已知木塊受彈力作用作簡諧運動,其振幅為1公尺。 當木塊振動至右端點時,此時施一向左定力20牛頓,將木塊推了60公分,費時多少秒? Ans: PI/30 5.想法: A.先推出未施力前的SHM的加速度公式a=(-100)*cos(10t) (令向左為負) B.可得施向左定力後的加速度為a(t)=(-100)*cos(10t)-20 C.積分後可得施向左定力後的速度公式為v(t)=(-10)*sin(10t)-20t+(v0) 其中v0為0秒時初速度 因為上述公式t=0時,即為在右端點時的速度,故v0=0。 故v=(-10)*sin(10t)-20t D.再積分,可得施向左定力後的位移公式x(t)=cos(10t)-(10t^2)+x0 其中x0為0秒時初位移,因為上述公式t=0時,即為在右端點時的位移,故x0=1。 故x(t)=cos(10t)-(10t^2)+1 E.因推了向左0.6m,所以x(t)=cos(10t)-(10t^2)+1=0.4 到這裡就解不出來了。 而且事實上我認為這個想法有問題,因為在施20N向左定力後,就不作SHM了, 所以一開始的a(t)=(-100)*cos(10t)應該就不成立了。 但是如果使用a(t)=k*x(t)+20再去積分出x(t),變成要解微分方程。 自己微分方程不太熟,而已高中題目應該不可能用這種方式來解。 所以想請問版友,有沒有別的做法? 先感謝大家撥冗回覆<(_ _)> -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 39.13.67.105 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/tutor/M.1452955533.A.423.html ※ 編輯: Barney (39.13.67.105), 01/16/2016 22:46:27 Barney:轉錄至看板 Physics 01/16 22:46
bnbn0012300: http://i.imgur.com/9PxmKs2.jpg 01/17 01:26
bnbn0012300: 向左施定力仍作shm喔~可以想想鉛直彈簧:3 01/17 01:27
bnbn0012300: 圖霧字醜請見諒<(_ _)> 01/17 01:30
Barney: 哎呀!突破盲點了!真的太感謝了! 01/17 01:35