回复力性质对振动模式的影响
对比线性回复力(简谐运动)与非线性回复力的差异
选择回复力模型
线性: F = -kx (SHM)
二次方: F = -k·sgn(x)·x²
三次方: F = -kx³
平方根: F = -k·sgn(x)·√|x|
参数调节
强度系数 (k):
20
初始位移 (x₀):
2.0
重新释放物体
物理要点:
只有
线性回复力
能产生等时的正弦振动。
在非线性系统中,振动周期通常取决于
振幅
。
观察平方根力:回复力在平衡位置附近极大,波形更接近“三角形”。
模型:
线性 (SHM)
方程:
F = -kx
——
位移 (x)
——
速度 (v)