求这道大学物理关于简谐振动的题怎么写?

如题所述

解:以木块静止时与水面平齐的平面A为研究对象,静止时,木块受到的重力与浮力平衡:
ρ'Sbg=ρS(a+b)g <1>
ρ'=1g/cm^3=1000kg/m^3为水密度,ρ=0.8ρ',S=L^2=(1/16)m^2
起振后,任意时刻,设A低于水面x,(x≤a),因此水面上方木块的高出部分高度为a-x,木块浸入水中的部分高度为(b+x),所受浮力变为ρ'S(b+x),方向向上,重力不变仍为ρ'Sbg方向向下,按照图中x正方向规定为竖直向下,合力表示为

F=ρ'Sbg-ρ'S(b+x)--->F=-(ρ'Sg)x <2>
与回复力一般形式F=-kx比较:k=ρ'Sg=625N/m
根据m=ρ*V=12.5kg,推出振动系统的圆频率w=sqrt(k/m)=5*sqrt(2)
代入初始条件:t=0时,x=a最大(a为振幅),所以,系统振动方程为

x=a*cos(wt) <3>-->x=0.25*cos(5*sqrt(2)*t) (SI)
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