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关于双振子系统的振动周期。

只看楼主收藏回复

我不带数据了 因为不是来求答案的……
题目是这样的。
说有两个木块以劲度系数为K的弹簧连接 放在光滑地面上。
原先弹簧收缩。
这时撤去维持的外力,系统开始振动,求其周期T。
我原先的想法是:
因为系统已经不受外力作用,所以质心不动。
那么从质心位置,把弹簧一分为二,看作两个单振子的简谐运动。
又因为同一弹簧两端物体所受拉力相等。
也就是在任何时刻这两个振子所受回复力相等。
说明运动情况相同。
于是单个振子的周期,就等于整个系统的周期。
算出质心一边的,单段弹簧的劲度系数K,代入周期公式得解。
题目只讨论两木块质量相等时的情况,所以这样做出来以后答案是一样的……
不过我想问一下如果质量不同的话这样做会不会出问题?


1楼2010-08-29 22:24回复
    因为我上面的基本上都是靠想,没有什么严格的证明步骤,而且有些过程貌似不太严密。


    2楼2010-08-29 22:26
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      2026-02-08 08:27:23
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      直觉告诉我是不行的


      3楼2010-08-29 22:29
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        回复:3楼
        我只知道到质心不动这一步百分百是没错的
        后面嘛……这个……


        4楼2010-08-29 22:30
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          你想
          因为质量相等时左右是对称的
          所以你可以只考虑一边的伸长量列方程
          如果两个物体质量不等
          你显然不能这么做(弹簧的弹力和整根弹簧相关)


          5楼2010-08-29 22:32
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            我觉得这样是可以的,因为我最早就是这样处理这类问题的。当然最快的方法是用二体问题的标准解法。


            IP属地:北京6楼2010-08-29 23:07
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              回复:6楼
              求标解。


              7楼2010-08-29 23:09
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                我去算一下
                前面是主管臆断了


                8楼2010-08-29 23:10
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                  2026-02-08 08:21:23
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                  这是典型的二体问题,可以直接有μx''+kx=0,其中μ是折合质量,等于m1m2/(m1+m2),x是两物体的相对距离减去弹簧原长,因此可以直接有ω=根号(k/μ)=根号((m1+m2)k/m1m2)
                  如果用楼主的方法,则m1一端的弹簧劲度系数是(m1+m2)k/m2,这里用到了总长L的弹簧其中长为x的某段的劲度系数为k'=kL/x,这里x由质心的定义可知为m2L/(m1+m2)。代进去答案是一样的。


                  IP属地:北京10楼2010-08-29 23:17
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                    可以的,只要分别把k变成L/物体到质心距离*k就行了


                    11楼2010-08-29 23:18
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                      哎,我居然忘了约合质量了...


                      12楼2010-08-29 23:20
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                        视作质心两边两段弹簧串联 合劲度系数就是K 这样可以吧。


                        13楼2010-08-30 21:19
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