物理簡諧運動問題 - 運動

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有一個截面積A的細長圓柱型浮標,在密度為d的海面上垂直漂浮,假設漂浮靜止時,在水面下的深度為h,若用手壓此浮標,使其從靜止位置下沉x(x小於h),放開後此物體做簡諧運動,則期振動的周期為何?答案為2π(h/g)½,求算式?

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Adele avatarAdele2006-02-08
凡作簡諧運動(SHM)之物體任意位置所受外力合力大小F=kx,x為自平衡點起算之位移大小;當圓柱於液中平衡時,浮力B=重力mg,即:dAhg=mg;考慮圓柱自沒入液面下h深處之平衡點起算,下壓x後所受外力合力大小F=浮力B’-重力mg=dA(h+x)g-mg=dAhg+dAxg-mg=dAxg=kx;比較係數得:k=dAg;因此,簡諧運動
Ida avatarIda2006-02-07
簡諧運動,以彈簧的模式而言,可用以下的式瞄述mx..+kx=0(x..表示位移的二次微分,即加速度)(這式子是力平衡的結果)其解為x=Asin(wt+delta),角速度w=(k/m)^½週期為2π/w=2π(m/k)^½(請注意在x..及x前的係數和週期的關係)---------------------------同理上述的問題的力平衡式為dAhx..+dAxg=0(質量X加速度+受的浮力=0)=>hx..+gx=0可�