第8章 振動
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周りを見ると、ブランコ、波、草木の揺らぎ、乗り物の揺れ、心拍、地震にいたるまで、沢山の振動現象が在ります。
その背後にある原理は何でしょうか。運動の法則に従って考えてみましょう。
数学の線形微分方程式の解法が役に立ちます。解は三角関数になります。しかし、一般振子のように線形でない場合は難しくなります。
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1
振動
基本概念、周期、振動数、単振動
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2
ばね振子
運動方程式と解、形を予想して解く
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参考1
線形微分方程式
複素数の指数関数、定数係数線形斉次微分方程式の一般解を与える定理
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参考2
前節の定理の証明
1階、2階の定数係数線形斉次微分方程式について個別に証明する
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例1
ばね振子の一般解
解説
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例2
ばね振子, 伸ばして放す
解説
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例3
ばね振子, 上に弾く
解説
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参考3
抵抗のあるばね振子
抵抗力、減衰振動、臨界制動、過制動
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参考4
強制振動
線形非斉次方程式の一般解を与える定理、強制振動の解
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参考5
抵抗のある強制振動
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3
小振幅単振子
単振動
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実験
単振子の周期
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参考6 一般の単振子
楕円積分
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