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物理 · 振荡

简谐振动 (SHM) 计算器

计算弹簧质量振荡器的周期、角频率、最大速度、加速度和能量,并与小角度摆进行比较。

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使用方法(3步)

  1. 选择弹簧或摆锤并保留样本值或输入您自己的值。
  2. 对于弹簧,输入质量 m、弹簧常数 k、振幅 A 和可选时间 t。对于摆锤,输入长度 L、重力 g 和振幅角(只需轻按一下即可预设地球和月球)。
  3. 按计算可查看 ω、周期、频率、峰值速度/加速度/能量以及每种模式的逐步细分。

关键公式:spring ω = √(k/m);摆 ω = √(g/L)(小角度近似)。

输入

千克
牛/米
s

结果

计算后结果会更新。值被格式化以便快速检查。

计算方法

    常见问题解答

    什么是简谐振动?

    简谐振动是一种重复振荡,其中恢复力与位移成正比。质量弹簧系统和小角度摆就是典型的例子。

    摆周期随振幅变化吗?

    在这里使用的小角度近似中,周期几乎与幅度无关。大幅波动偏离,实际周期变得稍长。

    质量和弹簧常数如何影响周期?

    对于弹簧质量系统,T = 2π√(m/k)。质量越重,振动越慢,弹簧越硬(k 越大),振动越快。

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