简谐振动的周期公式推导

T=2兀·sqr(m/k)
不要用单摆的例子,也不要用等效圆什么的,我需要普适的推导,用高等数学没关系,我还是看得懂的。
满意的话会加50左右

第1个回答  2009-07-28
总的来说,用能量守恒,对1/4周期时间积分,再乘于4

已知:x=Asin(wt), 1/2mv^2+1/2k^2x=E=常数
======> v=sqrt[(2E-k^2x)/m]
===> v=dx/dt=wAcos(wt)
===> dt=dx/v
===> T/4=t-0=integral(0-->+A) {dx/v}
===> T/4=integral(-A-->+A) {dx/sqrt[(2E-k^2x)/m]}
....
....
===> T=2 pi sqrt(m/k)
第2个回答  2012-12-14
设位移为x,那么速度为x‘,加速度为x’‘,对于质量为m的质点其受力为mx'',它必等于弹性力-kx(弹性恢复力正比于位移,负号表示力的方向与位移方向相反),即:
mx''=-kx
.设初始条件为t=0,x=x0;t=0,x'=0。
求解该二阶微分方程,得:
x=x0cos(√(k/m)t)=X0cosωt
因此,ω=sqr(k/m)
T=2π/ω=2π*sqr(m/k)
注:若初始条件不是上述的,这不过表达式中会出现一个初相位φ,不影响T的表达式。
第3个回答  2009-08-15
直接求解那个二阶微分方程就行了,别的什么都没有。微积分干这个事不是太简单了吗?
第4个回答  2009-07-26
楼上的已经很标准了
我再补充一下:他的w是欧米咖,不是w.
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