NBlog - 证明简谐运动的周期公式
证明简谐运动的周期公式
By NriotHrreion2025-03-13
简谐运动的周期公式
我们知道,一个做简谐运动的振子,其周期符合公式
- 为该振子的质量
- 为该振子的刚度
证明
水平地面上放有一根刚度为 的弹簧,其一端固定在竖直墙面上,另一端系有一个质量为 的振子,此时振子位于其平衡位置。将振子拉至距离平衡位置 (振幅)处并松手,则振子开始做简谐运动。
那么,对于这个振子,由简谐运动的性质可得
对刚松手的时刻至振子第一次到达平衡位置时的过程分析,有
对振子运动时的极短时刻内分析,有
对该方程从 至 积分,可得
将式与式带入,得
将式代入,得