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)$ I. @* o; g# l8 w
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); q5 q' G% x$ S2 @/ d& C8 ? \8 m' P
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)
( e. b9 [6 H& F% Z1 O+ x' j: `确定钟摆的周期,周期是如何随k变化的? (4)
6 ~9 O6 m, ^3 z# F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?- \0 o+ ^8 W s
【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 |