打字猴:1.700985682e+09
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1700985683 在力平衡位置x=0处,势能Ep降至为零,动能Ek达到最大值,在距力平衡位置最远的x=±A处,Ep升至最大值,Ek降到为零.
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1700985686 小角度复摆振动解的角位置量θ和角速度分别可表述成
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1700985691 式中θ0为角振幅.t时刻质心C相对其平衡位置上升的高度为
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1700985696 后一等式已利用了cosθ的小角度展开.复摆的动能、势能和总能量便分别是
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1700985701 摆动过程中,复摆总能量也是与角振幅平方成正比.
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1700985703 振动总能量正比于振幅平方,这是简谐振动的普遍特征.
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1700985705 例9 试用能量方法导出复摆的动力学微分方程.
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1700985707 解 参考图7-20,复摆处于θ角位置时的机械能为
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1700985712 两边对t求导,考虑到E是守恒量,即得
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1700985718 消去,便得复摆的动力学微分方程:
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1700985723 与(7.27)式一致.对于小角度摆动,同样可得(7.28)式:
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1700985728 例10 半径为r的匀质小球在半径为R>r的固定半球形大碗内壁作纯滚动,往返滚动过程中小球球心C始终在同一竖直平面内.试在滚动过程中为图7-28所示θ角位置建立动力学微分方程,并给出小角度近似下滚动周期T的计算式.
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