弹簧振子模拟

简谐运动中弹簧振子的位移随时间呈余弦变化,动能与势能周期性转换。

参数调节

实时数据

周期 T--
位移 x0.00 cm
速度 v0.00 cm/s
加速度 a0.00 cm/s²
动能 Ek0.00 mJ
势能 Ep0.00 mJ

物理原理

简谐运动:x(t) = A·cos(ωt),其中 ω = √(k/m)

周期:T = 2π√(m/k)

速度:v(t) = -Aω·sin(ωt)

动能:Ek = ½mv²,势能:Ep = ½kx²

总能量:E = Ek + Ep = ½kA²(守恒)

有阻尼时:振幅按 A·e^(-γt) 衰减