如果把單擺的線改成輕彈簧,乙個質量為m的小球在均勻重力場下會做何運動?

時間 2021-05-31 17:52:02

1樓:答案搬運工

The order—chaos—order sequence in the spring pendulum

Volume 228, Issues 1–4, 15 June 1996, Pages 245-272

2樓:姜小白71

小球受力如圖所示,

根據牛頓第二定律,可列出如下方程,

取幾個引數吧, 。

初始條件 時,位置 速度 。

數值求解可得,

t=10s

時間加長的話,軌跡就更複雜了。

t=0-30s

t=0-120s

時間繼續延長,軌跡就覆蓋整個區域了。

3樓:

剛睡醒的臭字,請見諒

對最後的那個狀態向量X代入初值(按題主要求,)求數值積分就可以了…(想要獲得更多直覺,也可以把余弦展開到前兩項做小角近似)那樣做沒意思的話,我們還可以目測出一些行為。

在我的答案中,我們發現該模型的徑向和切向各有乙個共振頻率,並且只有切向的頻率和擺長有關…二者接近時的行為應該也很有趣。

k->0 的話,運動退化為自由落體,出發了就再也沒回來。

k->∞ 的話,xdot 變化受阻,運動退化為標準的單擺。

以上拋磚。

伯克利的Mathematica授權悄然過期...

這是用Py解的系統,初值 。

以下的模型不具有單位。

我們取 , ,變換 .

0.20.3

0.85, 注意影象裡震動的部分減弱

10000,在我們選擇的時間範圍(100秒)內,彈簧的震動已經可以忽略不計

原長1.5,

彈簧擺https://www /video/1053645837531398144

展現機械能守恆的東西最棒了

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