物理高手請幫忙

2022-09-02 16:45:08 字數 811 閱讀 8323

1樓:匿名使用者

從數學上來看是求二階微分方程組的問題;

從物理上來看是兩個耦合的彈簧振子求簡正座標和簡正頻率;

對於一般的情形這些學過的話都有標準的求解步驟,簡單來說就是解久期方程得簡正頻率然後就可以得到通解。 [簡正頻率為sqrt(3k/2m)]

不過具體到本題的話有簡便初等的辦法:

注意到消去f則方程可以化簡:2②+① => 2y''+x''=3g ③

由此 2y+x = 3/2*gt^2 + v0*t + c0 ④

記上式右方為函式c(t)即 c(t)=3/2*gt^2 + v0*t + c0

把x=c(t)-2y 代入②得 y''+k/2m[3y-c(t)]=0

忽略c(t)得 y為振動:y''+3k/2m*y=0 得 y=acos[sqrt(3k/2m)t+θ0]

所以y=acos[sqrt(3k/2m)t+θ0]+c(t)/3

由 ④得x=-2acos[sqrt(3k/2m)t+θ0]+2/3*c(t)

其中a,θ0,v0,c0正好由四個初始條件確定

從物理上來說就是兩端連物體的彈簧豎直下落,質心作勻加速運動而兩物體相對於質心作相向的簡諧振動。

2樓:

給你個思路啊,把那兩個二階導聯立處理下,即2y"+x" 把f\m項消去;然後把f=k[(2mg\k)+y-x] 變形,做成y-x=...然後求二階導。再與前面的2y"+x"聯立,解得y與x的二階導數。

然後積分。

我大概算了下,結果中有「位移」變數。不知道對不對

我也很長時間沒做物理了,就算是拋磚引玉吧,呵呵

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