將兩個相互垂直的同頻率簡諧運動合成怎麼得到橢圓方程

2025-03-21 19:05:18 字數 1487 閱讀 7740

1樓:謎惑中

為了方便我先將y改為a2sin(wt+q2),這樣則是:x=a1cos(wt+q1),y=a2sin(wt+q2),並設存在φ,使搜帶得:

f=xcosφ+ysinφ,g=xsinφ-ycosφ,滿足橢圓方程:

f/a)^2+(g/b)^2=1,即:

存在θ,使得:f=acos(wt+θ)g=bsin(wt+θ)代入 f=xcosφ+ysinφ,g=xsinφ-ycosφ,鏈者並取t=0,得:

acosθ=a1cosq1cosφ+a2sinq2sinφ,(1)

bsinθ=a1cosq1sinφ-a2sinq2cosφ;(2)

取wt=π/2,得:

asinθ=-a1sinq1cosφ+a2cosq2sinφ,(3)

bcosθ=-a1sinq1sinφ-a2cosq2cosφ;(4)

由(1)^2+(3)^2得:

a^2=(a1cosφ)^2+(a2sinφ)^2-a1a2sin(q1-q2)sin2φ;(5)

同理得: b^2=(a1sinφ)^2+(a2cosφ)^2+a1a2sin(q1-q2)sin2φ;(6)

又有(3)/(1):-tanθ=(a1sinq1cosφ+a2cosq2sinφ)/a1cosq1cosφ+a2sinq2sinφ),7)

2)/(4):tanθ=(a1cosq1sinφ-a2sinq2cosφ)/a1sinq1sinφ-a2cosq2cosφ),聯立化簡得:(a1^2-a2^2)sin2φ+2a1a2sin(q1-q2)cos2φ=0;

即 tan2φ=-2a1a2sin(q1-q2))/a1^2-a2^2)=a,得:tanφ=(1/a)*(1-(1+a^2)^(1/2)) 由f,g的對稱性可從兩解中任取乙個)

由此可得sinφ和cosφ,再代入(5)(6)(7)就可以解出a,b,tanθ,進而解世喚蘆出橢圓方程。

不過由於其過程非常複雜,對具體的數字可以計算出結果,但是沒有數字的情況下方程基本沒有什麼可看性···

2樓:網友

橢圓的引數方程。

x=acost y=bsint

x=a1cos(wt+q),y=a2cos(wt+q)若是x=a1cos(wt+q),肢晌族y=a2sin(wt+q)

橢圓方謹中程。

x^2/a1^2+y^2/a2^2=1

x=a1cos(wt+q),y=a2cos(wt+q)是直線。

x/a1=cos(wt+q),y/a2=cos(wt+q)y/a2=x/a1

有了相位差。

得出的是旋轉的橢歷弊圓。參見。

同方向不同頻率簡諧運動怎樣合成

3樓:匿名使用者

合振動的運動方程為 :x=2a*cos[2pai*(f2—f1)*t/2]*cos[2pai(f2+f1)*t/2]

x 是位移, a 是振幅,f 2 f 1 是頻率這個公式在大學物理下冊 第 22頁。

上大學物理去咯 88

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