弹簧质量对振子运动的影响

弹簧振子是物理学中的一个典型模型,在实验中得到的弹簧振子的振动频率和理论结果存在着较大的差异,其中有很多原因,但主要是由于弹簧的质量对振动有一定的影响。通过四阶龙格—库塔法,求解含质量的弹簧振子运动方程的解,由计算结果分析弹簧质量对系统振动频率的影响。     

弹簧振子势能的一种简便分析方法

通过分析不同情况下弹簧振子的运动规律及能量的转化过程,得出了弹簧振子在振动过程中能量转化和守恒的通用表达式。若选弹簧振子的平衡位置为坐标原点,无论弹簧振子如何放置,使用振动势能分析弹簧振子势能都会使思考和计算过程变得简便,可以直接写出谐振动的表达式,其机械能守恒定律的最终表达式将完全相同,从而能收到良好的简化效果,突破问题难点。     

弹簧振子势能的一种简便分析方法

通过分析不同情况下弹簧振子的运动规律及能量的转化过程,得出了弹簧振子在振动过程中能量转化和守恒的通用表达式。若选弹簧振子的平衡位置为坐标原点,无论弹簧振子如何放置,使用振动势能分析弹簧振子势能都会使思考和计算过程变得简便,可以直接写出谐振动的表达式,其机械能守恒定律的最终表达式将完全相同,从而能收到良好的简化效果,突破问题难点。     

均匀保守力场中的弹簧振子

通过分析不同情况下弹簧振子的运动规律、能量的转化过程,得出了弹簧振子在振动过程中能量转化和守恒定律的通用表达形式.若选择弹簧振子的平衡位置为坐标原点,无论弹簧振子处于何种均匀的保守力场中,其机械能守恒定律的最终表达式将完全相同.     

弹簧振动周期研究

该文先通过对弹簧质量被忽略和不被忽略两种情况的研究得出弹簧周期的理论公式,再通过实验（弹簧质量小于振子质量）计算出m前的系数约为0.3~0.35,与理论值相符。实际弹簧振子的运动并不是总是简谐运动,它只有在其他级别（n〉1）的振动可以忽略的情况下,才能将弹簧的运动看作简谐运动。其他情况的振动的强弱取决于弹簧质量与弹簧振子质量的比值。     

弹簧振子的实验研究

本文主要从理论和实验两方面出发,研究了空气阻力、弹簧质量、倾斜角等因素对弹簧振子振动周期的影响,以及空气阻力对弹簧振子振幅的影响和水平方向、竖直方向的弹簧振子的能量问题,并分析了误差出现的原因。     

受迫振动讨论

振动系统在外力作用下的振动称为受迫振动。一般力学教材,讨论受迫振动时,都以简谐力作用下,阻尼很小时的一维弹簧振子为例。设周期性强迫力为F=Hcospt,可得弹簧振子的运动方程为     

弹簧质量对振动及波动特性的影响

本文讨论考虑弹簧质量时振子系统的振动频率、振动模式,以及相应波的传播特性.结果表明:对于质量很大的弹簧,振子的振动特性主要由1级振动模式决定;当考虑弹簧质量时,各个点的运动不能完全重复上个周期的运动,表明弹簧振子并非做纯粹的简谐振动.     

双弹簧振子非线性振动的理论研究

建立了一般情况下双弹簧振子振动的运动微分方程,该方程为一非线性方程组,表明此时振子的运动会出现复杂的结构特征.理论分析表明,在小振幅振动的情形下,当系统纵向振动频率和横向振动频率之比为2时,自由振动的双弹簧振子系统存在内共振现象,数值结果证实了这一结论.     

双弹簧振子横向振动的理论研究

建立了双弹簧振子横向振动的运动微分方程,该方程为一非线性方程,表明此时振子的运动不是简谐振动.然后采用同伦分析法求得了该问题的高精度近似解析解和周期,结果表明横向振动时的圆频率正比于弹簧振子作纵向简谐振动时的固有频率,在小振幅振动时该频率正比于振幅.所得近似解与数值解吻合地很好.     

实际弹簧振子的振动问题

为解决实际弹簧振子弹簧质量对振动系统的影响问题,采用研究系统的能量方法,建立了有弹簧质量时系统的动能和势能公式,从不同角度定量的分析了弹簧质量对振动系统的周期和振幅的影响,给出了轻质弹簧的适用条件。该结论对研究实际振动系统的振动问题具有一定的参考价值和指导意义。     

关于弹簧振子实验中实验条件的讨论

讨论了在弹簧振子质量不可忽略的条件下,弹簧振子系统振动固有频率的精确解.与通常大学物理实验中引用的弹簧振动固有频率的瑞利近似关系相比较,进而得到该近似关系的应用条件.     

遗传算法在弹簧有效质量测定中的应用

在气垫导轨上组装一弹簧振子简谐振动系统,根据实验数据利用遗传算法确定弹簧的有效质量,并与理论值进行比较。结果表明利用遗传算法拟合弹簧振子振动周期的实验数据,不但可以得到高精度的弹簧有效质量及其理论系数,从而加深对物理理论的理解,而且有利于培养学生的综合研究能力和科学探索精神。     

弹簧振子非线性振动的周期计算

利用拉格朗日方程建立了弹簧振子非线性振动方程,应用第一类完全椭圆积分求出了非线性弹簧振子周期的精确解;应用迭代法求出了弹簧振子周期的近似解. 利用MAPLE 9.5计算机绘图,分别作出了周期精确解随振幅、弹簧原长、质量和劲度系数的变化曲线,并将Tex和Tapp进行了比较. 所得结论为周期与弹簧原长成正比,与振幅成反比;利用迭代法所求得的近似解与精确解比较,具较高的精度.     

双弹簧振子横振动的自洽场解法

本文用自洽场方法处理了一类特殊的非线性运动——对称双弹簧振子的横振动,发现在微振动条件下,该振子的运动具有周期性,但是其运动周期与振幅成反比。     

弹簧振子的纵振动和横振动

对于弹簧振子的横向振动，由于其恢复力与位移不成正比，所以不是一简谐振动，并且难以求得其振动规律的解析解，通过数值计算的方法可以得到在玩具弹簧和小振动条件下。在开始一段时间内横向振动与简谐振动可以吻合得很好．     

叶片锤垂直振动法测定液体黏度的试验研究

以叶片锤为振子,研究弹簧振子在被测液体中作阻尼振动时,各振动周期内最大振动速度对数衰减率与被测液体黏度之间的关系。推导叶片锤垂直振动法测量液体黏度的黏度系数计算公式,设计叶片锤弹簧振子测试装置的基本结构,给出振动信号的提取方法,并利用该装置进行液体黏度的测试试验。研究结果表明:所推导的计算公式以多周期平均振动对数衰减率为特征参数,可以快速求得被测液体黏度,从而给出叶片锤垂直振动法进行液体黏度测量的理论依据;所得出的测试方法可以应用于液体的黏度测试,具有方法便捷、装置简单、成本低廉、测试结果可靠和能够连续测试等优点。     

圆柱型螺线管磁体的最佳形状

提出在给定功率的条件下 ,使均匀电流密度圆柱型螺线管磁体中心附近一定区域内磁场大于某一阈值的螺线管磁体最佳形状问题 ,运用 MATL AB工具给出计算结果 ,并作了讨论 .     

应用压电振子测量稳恒电流磁场的可行性分析

提出利用压电振子在外接高频正弦电压信号下的振动驱动导线在磁场中运动以产生动生电动势，并以此来获得稳恒电流磁场中空间某处磁感应强度量值的方法。     

弹簧振子实验方法的改进

采用了计算机辅助测量，对弹簧振子振动周期的实验方法进行了改进，从而提高了测量精度。