一个钟摆由一个系在120厘米长的轻棍棒的一端上的100克重物构成。棍棒的另一端固定,且可以自由地摆动。作用在这个运动的钟摆上的摩擦力被认为大致正比于它的角速度。 (1)
* ?: E3 f1 N4 V% B) o* P: [钟摆被抬高到使棍棒与垂直方向呈45°角的位置,然后放开钟摆。确定钟摆后来的运动,并用欧拉方法进行模拟。假设摩擦力大小为 ,其中 是角速度,单位:弧度/秒,摩擦系数 克/秒。 (2)
# D6 O3 V1 l4 N- Q用线性逼近的方法确定在平衡态附近这个系统的行为。假设摩擦力大小为 ,局部的行为如何依赖k? (3)
1 K; w1 u- \1 F1 G, C2 x; |" p& Y" w确定钟摆的周期,周期是如何随k变化的? (4)
' C! }8 q3 b: C1 J9 ~5 Z0 g这样大小的钟摆被用作为古老时钟的一部分机械装置。为了保持摆动的确定周期,使用了一个周期外力。为了使摆幅达到 ,这个外力应该多大?外力的周期是多少?这个答案是如何依赖所要求的摆幅?
2 }8 ?7 W8 D+ x【提示:模拟摆钟振荡的一个周期,变化初始角速度以获得周期性质。】拜托大家~~~可以发到我邮箱tm900302@126.com |