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SHM振動で半分のVMAXの正の位置を見つけるためにどのような物理式を使用していますか?

これは、単純な高調波運動(SHM)振動で半分のvmaxの正の位置を見つける方法です。

概念を理解する

* shm: SHMでは、平衡位置からのオブジェクトの変位(x)は、時間とともに正弦波です。

* vmax: SHMのオブジェクトの最大速度。

* 速度と変位の関係: SHMの速度(v)は、方程式による変位(x)に関連しています。

* v =±ω√(a² -x²)

* どこ:

*ωは振動の角周波数です

* Aは振動の振幅です

位置を見つける(x)v =vmax/2

1。速度方程式:で開始します v =±ω√(a² -x²)

2。 set v =vmax/2: vmax/2 =±ω√(a² -x²)

3。 x:を解決します

*四方の両側:(vmax/2)²=ω²(a² -x²)

*再配置:x²=a² - (vmax / 2)² /ω²

*両側の平方根を取得します(正の位置が必要です):x =√(a² - (vmax / 2)² /ω²)

重要なメモ:

* 角度周波数(ω): ω=2πf、ここで、fは振動の周波数です。

* vmax: vmax =ωa(shmの最大速度)

* 象限: あなたが見つけるソリューションは、正の位置を表します。また、平衡点から反対方向に対応する負の位置があります。

あなたがshmを持っているとしましょう:

*振幅(a)=5 cm

*周波数(f)=2 Hz

速度が最大速度の半分である正の位置を見つけるには:

1。ω:を計算します ω=2πf=2π(2 Hz)≈12.57rad/s

2。 vmax:を計算します vmax =ωa≈12.57rad/s * 5cm≈62.85cm/s

3。方程式に代わる:

x =√(a² - (vmax / 2)² /ω²)

x≈√(5²-(62.85 / 2)² /12.57²)≈4.33cm

したがって、速度が最大速度の半分である正の位置は、平衡点から約4.33 cmです。

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