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単振動(ばね‐質点系) : シミュレーション

ばねの伸縮量に比例した復元力(フックの法則)が物体に作用するときに,その物体がする往復運動

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振動を開始/停止する.     初期位置に戻す.

質量 m ,ばね定数 k を変えて,「initialize」ボタンを押すと単振動の周期が変化する.
左の円周上の青玉を動かして「initialize」ボタンを押すと,初期位相 α を変えることができる.

時刻 t 〔s〕における物体の位置 x 〔m〕,速度 v 〔m/s〕,加速度 a 〔m/s2

x= Acos ( ωt+α )        v= Aωsin ( ωt+α )

a=A ω2 cos ( ωt+α ) = ω2x

A 〔m〕:振幅, ω 〔rad/s〕:角振動数, α 〔rad〕:初期位相

運動方程式   ma =m ω2 x =kx =F

ω= km         ⇒    周期 T= 2π ω = 2π mk 〔s〕

k 〔N/m〕:ばね定数, m 〔kg〕:物体の質量


単振動

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