Re: [問題] 104年嘉義高中教師甄試
※ 引述《hydrasmith31 ()》D之銘言:
: 【出處】教師甄試
: 【題目】ppt.cc/8yPM0
: 【瓶頸】
: 以AC和AB之長度比為轉動弧長比
: 1.假設AC長度2、AB長度3
: 質量m的物體微小震盪位移x1
: 則K2彈簧形變量為(2/3)x1
: 因此E = 1/2m(X1')^2 + 1/2K1(X1^2) + 1/2K2[(2/3)X1]^2
: 兩邊同時微分
: 0 = m(X1'')(X1') + K1(X1')(X1) + K2(4/9)(X1)(X1')
: 同除X1'
: 0 = mX1'' + (K1 + 4K2/9) X1
: 可得角頻率 = {[K1+(4/9)K2]/m}^0.5
: 但是帶周期T = 2pi/角頻率
: 得到的答案是錯的
: 2.若考慮到力矩平衡的話
: 那又跟K1 K2形變量矛盾
: 不知道要如何下手
: 謝謝!!
設輕桿轉動的角度為θ,物體m的位移為x
1. 若輕桿順時鐘轉動一小角度θ,考慮轉動平衡
3*F2 = 2*F1
3*(k2*3θ) = 2*k1*(x-2θ)
--> x = (4k1 + 9k2)/2k1 *θ...........式1
2. 物體m受力
F1 - mg = mx"..........式2
其中F1
F1 = 2*k1*(x-2θ) = 9k2/2k1 *θ (由式1可得)........式3
將式1、式3代入式2整理
m*(4k1+9k2)/2k1 *θ" - 9k2/2 *θ + mg =0...........式4
--> ω^2 = 9k1k2/[m*(4k1+9k2)]
--> T = 2π*sqrt(m*(4k1+9k2)/9k1k2).......得證
注:也可用拉格朗日法(Lagrange)求出運動方程式,也可以得到式4
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 123.194.203.17
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1434590170.A.FAD.html
推
06/19 04:30, , 1F
06/19 04:30, 1F
→
06/19 04:30, , 2F
06/19 04:30, 2F
→
06/19 21:22, , 3F
06/19 21:22, 3F
→
06/19 21:25, , 4F
06/19 21:25, 4F
→
06/19 21:26, , 5F
06/19 21:26, 5F
討論串 (同標題文章)
本文引述了以下文章的的內容:
完整討論串 (本文為第 2 之 3 篇):