作者Honor1984 (希望愿望成真)
看板Physics
标题Re: [请益] 关於简谐运动(simple harmonic motion)
时间Thu Apr 3 18:56:09 2014
※ 引述《ytyin (Gordon)》之铭言:
: 不好意思, 想请教物理板上的先进
: 小弟近日在复习傅立业的例题时, 发现一个
: 关於简谐运动的疑惑.
: 即一般解简谐时, 其方程式为:
: m*d^2x/dt^2 = -kx
: 令x=e^λx ; ω^2=k/m
: 可解得 x=c1*e^iωt+c2*e^-iωt
: 展开为 x=(c1+c2)cos(wt)+i(c1-c2)sin(wt)
: 再令(c1+c2)=α, i(c1-c2)=β, 其中α,β为constant
: 最後可得 x=Acos(ωt+φ) 形式之通解.
: 以上步骤略有省略, 还请包含
: 而小弟的疑问就在於, 这样解的过程中, 原先都是在实数域中
: 照小弟的理解, 虚数部分不是应该不和, 直接删除, 留下
c_1 c_2可为复数
直接删除sin(wt)项
你确定(c1+c2)cos(wt)就是时函数?
: x=αcos(wt) 作为解. 更令人不解的是, 为何可令i(c1-c2)为常数.
α为实数
此解才算是实数解
但是这是要刚好某个起始条件满足使相位刚好为0
所以这只是某个特殊条件下的解
c_1 c_2为常数
i(c_1 - c_2)为什麽不是常数?
: 小弟可以想像φ为phase angle, 并且和能量有关(因为φ与振幅的关联)
: 但对於虚数可令为常数, 以及该如何图像化这过程实在百思不得其解.
: 希望物理版的各位能不吝指教, 给小弟一点提示.
图像化就是从x = x_0cos(wt + phi)看的
既然你学到复利业
应该有修过普物
请回去翻普物课本的简鞋震荡章节或者高中二年级物理
上面有教你怎麽画图
基本上就是半径x_0的质点做圆周运动对x轴的投影量
: 谢谢各位.
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1F:推 ytyin:谢谢您的回应. 不过我感到疑惑的地方其实是, 简谐运动这问题 04/04 10:31
2F:→ ytyin:如果我预期解出来的解是在x(位移)与时间(t)正交的座标上时 04/04 10:33
3F:→ ytyin:如何去理解复数解的出现与图像化. 无论如何还是谢谢您的回应 04/04 10:34