15.7
울퉁불퉁한 도로를 달리는 자동차를 생각해 보십시오. 여기서 자동차의 서스펜션은 자동차의 질량을 바퀴에 연결하는 스프링과 같은 역할을 합니다.
움직이는 동안 스프링은 압축되고 팽창하여 간단한 조화 운동을 실행합니다.
자동차가 특정 진폭으로 튕긴다고 가정하면, 자동차의 최대 속도는 얼마이며, 초기 위치와 평형 위치 사이의 중간에 있다면 총 에너지는 어떻게 변할까요?
단순 조화 운동의 총 에너지는 보존된 상태로 유지됩니다. 항의 재배열은 모션 중 모든 위치에서 속도를 제공합니다.
최대 속도는 자동차의 스프링이 평형 위치를 통과할 때 발생합니다. 알려진 수량을 대체하면 최대 속도가 얻어집니다. 그런 다음 평형 위치에서의 총 에너지는 알려지고 계산된 양을 대체하여 얻습니다.
자동차의 스프링이 최대 진폭에서 절반 진폭으로 이동하면 속도는 음수로 간주됩니다. 총 에너지는 속도를 알려진 다른 양으로 대체하여 계산됩니다.
두 경우 모두 단순 조화 운동의 총 에너지는 동일합니다.
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