物理学习指南/周期运动

弹簧

胡克定律

${\vec {F}}=-k{\vec {x}}$

$k$ 是弹簧常数，而 $x$ 是位移（力是恢复力）

为了使该方程近似准确，$x$ 需要低于弹簧的弹性极限。如果 $x$ 大于弹簧的弹性极限，弹簧将表现出“塑性行为”，这意味着它将不会回到其原始位置。

势能

存储在压缩回缩弹簧中的势能

$U=-\int \limits _{0}^{x_{f}}-k{\vec {x}}\cdot d{\vec {x}}={\tfrac {1}{2}}k{x_{f}}^{2}$

$T$ 是周期，$m$ 是质量，而 $k$ 是弹簧常数。

$T=2\pi {\sqrt {\frac {m}{k}}}$