[題目] 高中物理-簡諧運動
[領域] 物理&數學
[來源] 美國學校高中生數學教材
[題目]
現在有一個摩天輪直徑50m,它的中心點到地面30m
摩天輪轉一圈40秒,現在問從最低點到距離地面50m要多久時間?
答案是15.9秒(4捨5入後) *此題規定要寫出方程式~
[瓶頸]
以下是正解及疑問~
正解(此題規定用sin函數圖形來解);
想法是震盪的中心點位置是高度30m開始
函數 a*sin(bx+c)+d
現在套入此題
a=(55-5)/2=25
週期是40秒 (從圖來看,上下各震盪一次為一週期)
b/2拍=40 , 所以b=拍/20
c帶入點後可得 25sin ( 拍/20*x + 3拍/2 )+30
所求 25sin ( 拍/20*x + 3拍/2 )+30=50
可解出x為負 (不合) ,再做轉換動作
可得25sin ( 拍/20*x - 拍/2 ) +30=50
即可得到x=15.9
上述的解法我都大致可以理解,但是
1.為什麼同樣的函數需要做轉換後,才可以得到我要的答案?
(因該是跟時間恆正有關~算出來負的應該可以到推回去吧!)
2.我ㄧ開始的想法是震盪中心為5,所以我的週期為80秒
(我ㄧ開始設的方程式為 50sin(拍/40)+5 )
(這題它的圖形畫出來應該都是上面的很多山峰圖~
但我想週期一樣,就把它的山峰搬下來便成類似sin的圖形~)
我後來猜測為什麼這個想法不可以的原因,有可能是因為我這樣子..
也許就不是簡諧運動了?? 但是不是很確定 我錯在哪??
謝謝大家~~
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