彈簧振子的位移 - 時間圖像
提示:x 最大時 v=0、a 最大且反向(指向平衡位置)。旋轉參考圓上投影點給出位移,相位關係一目了然。
彈簧振子 k = 100 N/m、m = 0.25 kg、振幅 A = 0.10 m,求周期 T 與最大加速度 a_max。
解析:ω = √(k/m) = √(100/0.25) = √400 = 20 rad/s;T = 2π/ω = 2π/20 ≈ 0.314 s;a_max = ω²A = 400 × 0.10 = 40 m/s²。
答:T ≈ 0.314 s,a_max = 40 m/s²。
該振子的總機械能是多少?
解析:E = ½kA² = 0.5 × 100 × (0.10)² = 50 × 0.01 = 0.50 J。
答:E = 0.50 J。