- 大学物理机械振动某弹簧振子在真空中的振动周期为T,现将弹簧振子放
- 某弹簧振子在真空中的振动周期为T,现将弹簧振子放入中,由于水的阻尼作用,经过每个周期振幅将为原来的90%,如果开始时振幅为10cm,求从阻尼振动开始到振子静止,振子经过的路程为多少?
- 弹簧振子阻尼振动的振幅A(t)=Ao·e(-βt),其中Ao是开始时振幅,β是常数,t是时间。
相隔一个周期T两个振幅之比
A(t+T)/A(t)=Ao·exp[-β(t+T)]/Ao·exp(-βt)=exp(-βT)=90%,
那么同一周期的前半周期和后半周期的振幅之比为
A(t+T/2)/A(t)=Ao·exp[-β(t+T/2)]/Ao·exp(-βt)=exp(-βT/2)
=[exp(-βT)]^(½)=(0.9)^(½),
那么振子经过的路程
=2Ao+2Ao·(0.9)^(½)+2Ao·(0.9)^(½)·(0.9)^(½)+2Ao·(0.9)^(½)·(0.9)^(½)·(0.9)^(½)·+···
=2Ao[1+(0.9)^(½)+0.9+(0.9)^(3/2)+···]
=2Ao/[1-(0.9)^(½)]
=20[1+(0.9)^(½)]Ao
=20[1+(0.9)^(½)]×20cm
=400[1+(0.9)^(½)]cm.