强迫谐振运动

强迫谐振运动
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2020-03-18 22:17
该范例通过GeoGebra演示受迫谐振系统的时域与相位空间动态变化,展示外力对谐振子振幅与相位的影响。核心数学概念包括微分方程、频率响应与能量传递。构造过程中使用了ω、ω_0、y_0、v_0、A、K、y_b、y_r等对象,并利用微分方程求解器、滑块参数化与几何对象动态绑定等命令实现交互式动画,适合高中物理或大学微积分/微分方程课程中的振动与波动单元学习。

GeoGebra 命令及参数

  1. Numeric ω(10)
  2. Numeric ω_0(9)
  3. Numeric y_0(0)
  4. Numeric v_0(0)
  5. Numeric A(12)
  6. A / (ω_0^(2) - ω^(2))
  7. y_b(x) = (K * cos((ω * x))) + ((y_0 - K) * cos((ω_0 * x))) + (v_0 / ω_0 * sin((ω_0 * x)))
  8. y_r(x) = (((A / ((2 * ω_0)) * x) + v_0 / ω_0) * sin((ω_0 * x))) + (y_0 * cos((ω_0 * x)))