正弦振动加速度与速度与振幅与频率关系

正弦振动加速度与速度与振幅与频率关系
正弦振动加速度与速度与振幅与频率关系

正弦振动一共有四个参数来描述,即:加速度(用a表示)m/s^2

速度(用v表示) m/s

位移(用D表示)行程(2倍振幅)m

频率(用f表示)Hz

公式:a=2πfv

v=2πfd(其中d=D/2)

a=(2πf)2d (2为平方)

说明:以上公式中物理量的单位均为国际单位制

例如频率为10HZ,振幅为10mm

V=2*3.1415926*10*10/1000=0.628m/s

a=(2*3.1415926*10)^2*10/1000=39.478/m/s^2

正弦运动振幅5mm 频率200HZ

我想你是在做一个弹簧振子,加速度是变化的,我想你需要的应该是弹簧的弹性系数k

首先写出振动方程Y=5sin(x/200)

根据设计要求,弹簧要使振子在1/200s的时候运动距离达到5mm,速度由最大的V0变为0,

在这个过程中属于变力做功,(不知道你会积分不?)如果不会也没有关系,我们知道弹簧的弹性势能为0.5kH^2(式中H是弹簧的伸长量),在达到振幅时,H=5mm=5×10^(-3)m

应用动能定理:0.5kH^2=1/2mV0^2

同时,应满足时间频率要求,应用动量定理,就必须用积分了,弹力在1/800(完成1/4周期需要的时间)时间内的冲量为I,I是以函数kHt为被积函数,对H

由0到5,t由0到1/800的定积分,即I=6.25×10^(-5)k

由动量定理I=mV1-mV0,得,mV0=6.25×10^(-5)k

联立两式解得:

k=256m(式中m不是单位,是振子得质量)

而且初速度为400米每秒

振动台上放置一个质量m=10kg的物体,它们一起上下作简谐振动,其

频率ν=10Hz、振幅A=2×10-3m,求:(1)物体最大加速度的大小;

(2)在振动的最高位置、最低位置,物体分别对台面的压力。

解:取x轴竖直向下,以振动的平衡位置为坐标原点,列运动方程

x=Acos(2πνt+φ)

于是,加速度

a=-4π2ν2Acos(2πνt+φ)

(1)加速度的最大值

|a m|=4π2ν2A=7.9m·s-2

(2)由于物体在振动过程中仅受重力mg及竖直向上的托力f,按牛顿第二定律在最高位置mg-f=m|a m|

f=m(g-|a

|)=19.1N

m

这时物体对台面的压力最小,其值即19.1N

在最低位置mg-f=m(-|a m|)

f=m(g+|a

|)=177N

m

这时物体对台面的压力最大,其值即177N

频率为60HZ,振幅为0.15mm的正弦振动,换算成加速度是多少

只要了解一下其物理方法就不难得到结果了。

1、先列出正弦振动信号的表达式:x(t)=Asin(ωt),ω=2πf。

2、振动位移信号的两次微分就是加速度振动:a(t)=Bsin(ωt)。

3、加速度幅值就等于:B=-A(ω^2)。

其中要注意的就是物理单位应该准确。

把振动表达式写出来,就是位移=振幅sin(2πft+常数)。微分两次。

你说的振幅应该就是峰值拉,不会是指的峰峰值什么的,所以直接算就行了。

记得把单位换成m。

应该是(0.15/1000)×(2π×60)×(2π×60)

主任给的式子, 为标准公制, 其加速度单位为m/(s*s)

若使用重力加速度, 式子为g=.1022*A*f^2

A单位为m

y = A*cos(ωt)=A*cos(2πft)

一阶导数dy/dt = -2πfA*sin(2πft)

(一阶导数对应速度的周期变化)

二阶导数d^2y/dt^2 = -(2πf)^2 * A * cos(2πft)

(二阶导数对应加速度的周期变化。)

当cos(2πft) 取最大值±1时,也就是y=±A 时,加速度最大。最大的加速度为

(2πf)^2 * A = (2 * 3.14 * 50hz)^2 * 0.5mm = 49.3 m/s^2

amax=ω2A

加速度的最大值等于圆频率平方和振幅的乘积

1g=9.8m/s2 加速度=0.002*f2*D(单位g) f=频率(单位Hz)

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