一质点作一维运动,加速度与位置的关系为:a=-kx,k为正整数,已知t=0时质点瞬时静止于x=x0处.试求质点的运动规律和任意瞬时的速度.
题目
一质点作一维运动,加速度与位置的关系为:a=-kx,k为正整数,已知t=0时质点瞬时静止于x=x0处.试求质点的运动规律和任意瞬时的速度.
答案
a=d(dx/dt)/dt=x"=-kx,得一个常系数二阶微分方程x"+kx=0,其一般解的形式为x=Acos(Kt)+Bsin(Kt),其中A、B为待定系数,而K=√k.
v=dx/dt=-AKsin(Kt)+BKcos(Kt).
初始条件为v(0)=0,x(0)=x0.
v(0)=0代入v=-AKsin(Kt)+BKcos(Kt)得:0=-AKsin(0)+BKcos(0)=0+BK,所以,B=0.
B=0和x(0)=x0代入x=Acos(Kt)+Bsin(Kt)得:x0=A.
所以,x=x0*cos(Kt),v=-x0*K*sin(Kt).这是简谐振动.
举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
我想写一篇关于奥巴马的演讲的文章,写哪一篇好呢?为什么好
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