多问题情境下弹簧振子的运动规律分析

要证明一个物体的周期性往复运动是简谐运动,可以从运动学和动力学两个维度进行分析,从运动学角度,若其位移x与时间t满足x=A sin(ωt+φ).从动力学角度,若其回复力F与相对平衡位置的位移x满足F=-kx,都可证明物体的运动为简谐运动.简谐运动最明显的特征是运动的周期性与对称性,各种不同情境下的简谐运动的周期由哪些因素来决定呢?

弹簧振子隔离器模型动态刚度特性试验及仿真研究

隔离器的动刚度和冲击刚度是隔离器性能评估的核心技术指标,需要对其进行准确的评估,已满足不同使用环境的需要。动刚度的测试方法主要有椭圆法、振动激励法和自激振荡法,冲击刚度测试技术主要有跌落法和落锤法。根据试验件的特性,合理选择测试方法,能够极大地提高效率。本文采用振动激励法对弹簧振子隔离器模型进行动刚度仿真及试验分析,采用跌落法对弹簧阵子隔离器模型进行冲击刚度仿真和试验分析。基于仿真分析和试验分析对比明确了测试的有效性,并根据相关的试验数据,梳理了动刚度和冲击刚度各种测试方法的优缺点,以供相关的测试技术人员参阅。

弹簧振子类试题数据设计的自洽性研究

在命制弹簧振子类试题设计数据时不能想当然,要根据动力学方程得出物体的运动规律,然后恰当的设计数据.结合具体的两个案例,分别给出单弹簧振子和双弹簧振子类试题数据是否自洽的论证方法.

弹簧振子周期公式推导

弹簧振子的周期公式是高中物理简谐运动中的一个重要概念,弹簧振子的周期公式可类比单摆周期公式,公式推导对于记忆是有帮助的,也可以开拓自己的思维,有别于大部分推导需用到大学积分和微分方程,过程较复杂,同时中学生难以理解,本文仅采用高中数学中的椭圆方程和求导即可得到.

不同传感器在弹簧振子简谐振动实验中的应用对比研究

随着科技的发展,越来越多的传感器应用到物理实验中,PASCO公司的传感器和手机phyphox软件都能开展弹簧振子简谐振动实验,比较了不同传感器在该实验中的使用方法,优缺点和实验难点。

基于Python和Algodoo的原子与分子物理弹簧振子模型优化研究

本文探讨了基于Python和Algodoo软件优化原子与分子物理弹簧振子模型的必要性及其面临的挑战。通过分析精确模拟原子间相互作用、提高计算效率、具体化抽象概念以及模型适应性等难题,提出了一系列优化策略。这些策略包括利用Algodoo的可视化功能增强教学互动性,运用Python进行高效数值计算和数据处理,以及通过互动式教学提升学生对物理概念的理解。最终,整合Python与Algodoo实现模型的多环境适应性,旨在提高物理教学的质量和效果。

改进的采用表面网格的弹簧振子模型

提出一种用于实时弹性形变模拟的弹簧振子模型.通过定义与模型对应的刚体核,并且向模型中添加一种新的广义弹簧,保持了与表面网格模型对应的几何体体积和形状等几何特征;采用形状匹配技术实现了整体性形变效果的模拟;最后使用逆向动力学方法对线弹性模型的“超弹性”现象进行修正.该模型可以对表面网格模型的弹性形变进行快速、逼真的模拟.

一种新的“弹簧振子-单摆”耦合摆研究

介绍了一种新发现的"弹簧振子-单摆"耦合摆.采用拉格朗日方程推导出了耦合摆的运动微分方程.进一步根据耦合摆的实际参数,利用Matlab软件进行了数值计算,发现耦合摆的弹簧振子振幅与单摆的摆幅此消彼长,系统的能量在两者之间不断交换,呈周期性变化,与实际符合很好.通过作出耦合摆的轨迹图,发现与实际一致.最后,分析了耦合摆实现的条件.

弹簧振子理论及对上海股市的实证研究

有效市场假说隐含了一个重要的假设前提:市场是如此有效,以至于任何新发生的信息事件,都能在瞬间传播到市场的各个角落,并且市场在同一瞬间就能对该信息做出理性、“正确”的反应,使证券价格在信息事件发生后立即达到了新的均衡.这个假设在现实的资本市场中是根本不存在的,因为信息的传播和市场对信息的反应都要有个过程.为了对有效市场假说进行改进,也便于对证券市场效率进行数量化度量,提出了弹簧振子理论,该理论将有效市场理论框架下的随机游走模型的检验由一阶深化到二阶;在弹簧振子理论下,可以用同一个方程统一表述弱有效市场和次强有效市场的证券价格波动,而且可更好地解释股市中的“过度反应”、“不足反应”等现象,以及在无信息情况下股市突然出现的“井喷”和“崩盘”现象.

周期弹簧振子结构振动带隙理论与实验研究

无限周期弹簧振子结构具有和声子晶体类似的振动 (弹性波 )带隙特性 ,即带隙频率范围内的振动 (弹性波 )无法在该结构中进行传播。本文首先计算了无限周期弹簧振子结构振动 (弹性波 )带隙 ,进而采用数值方法对有限周期弹簧振子结构的振动传输特性进行了仿真计算 ,最后对双质量周期振子结构进行了试验验证。理论计算结果、仿真结果和试验测试结果相互吻合 。

利用DISLab进行弹簧振子简谐运动实验条件的研究

利用DISLab研究弹簧振子简谐运动中力和位移随时间变化的关系,发现弹簧在振动过程中回复力存在滞后现象.本文通过设计实验,研究了弹簧的劲度系数、振子质量和振幅对回复力滞后的影响.

用集成霍尔传感器测弹簧振子振动周期

利用霍尔传感器与简谐振动实验仪测量弹簧振子振动周期,并对弹簧组有效质量进行运算,可代替传统的用气垫导轨等装置做'弹簧振子周期公式的实验总结'实验,改进了传统的实验装置和方法,减少了气源、导轨产生的噪音,操作简单,测量准确,同时使学生通过实验掌握传感器在自动测量和自动控制中的作用,有更多的时间对实验的观察和规律的理解.

弹簧振子振动图象的演示方法

利用电磁感应原理 ,得到了较好的弹簧振子振动图像 。

双弹簧振子的振动分析

利用分析力学中的拉格朗日方程,推导出了双弹簧振子在小振幅情形下的非线性微分方程,并采用同伦摄动法解出了方程的一阶近似解及一阶近似周期,为工程应用提供了理论基础。

用弹簧振子受迫振动测量液体黏度

利用弹簧振子受迫振动设计了一种液体黏度测量装置.用电机驱动钢球在待测液体中做受迫振动,用霍尔传感器测量钢球的振幅和共振频率,测量了不同温度下蓖麻油和甘油的黏度.结果表明,在23~29℃测量值与理论值的相对误差小于3%.该方法测量准确,无油污,物理原理清晰,教学效果好.

基于复合弹簧振子模型的实时心跳模拟

本文针对心脏介入仿真系统,提出了一种实时心跳模拟方法。该方法首先根据心脏的解剖结构建立了心脏的复合弹簧振子模型,然后根据心脏跳动的基本规律,使用逆向动力学技术将心房、心室的收缩、扩张与整个模型结合起来,从而得到心脏外表面的跳动效果。在此基础上,本文还实现了冠状动脉的运动模拟。实验结果表明,本方法简单、高效,能够在视觉上提供实时逼真的心脏跳动效果。

对称非线性弹簧振子的周期特性

通过计算机编程 (QuickBasic)描绘对称非线性弹簧振子振动的特性曲线 ,使难懂的物理过程变得直观、形象 .对称非线性弹簧振子的振动是一种周期性振动 ,但不是严格的简谐振动 ,其振动周期随非线性系数。

用Audition软件辅助测量弹簧振子的振动周期

介绍利用adobe audition 1.5软件测量弹簧振子的周期,研究周期与质量的关系。该方法能将测量值精确到0.001,从而提高实验精确度。

高速相机在弹簧振子实验中的应用

弹簧振子实验是高校中广泛采用的研究简谐振动规律的实验项目,本文将高速相机引入弹簧振子实验中,并在2013年对我校12级黄昆班的理科物理实验Ⅰ中进行了教学实践.从效果来看,学生通过高速相机的使用,对振子的运动形式进行了直观的实验观察,通过实验同学们对振子运动过程中的能量转化、空气阻尼对振子运动的影响、振子运动与单摆运动的耦合等实验现象进行了分析和讨论,切实加深了对简谐振动运动形式的理解.

弹簧振子在定常干摩擦阻尼作用下的振动

首先给出了弹簧振子在定常干摩擦阻尼作用下的振动微分方程 ,并通过分段求解 ,归纳出其在各个阶段的解的一般形式 ,然后分析了振动的基本规律 ,作出了振动的图象 .