动力学:速成包

公式表、每个专题的关键方法步骤和 20 道练习题,完整解答附在最后。

新题目返回课程

在打印窗口中选择“另存为 PDF”,即可在设备上保存一份副本。

1公式与方法

运动学

速度
v = v0 + a·t
位移
s = v0·t + ½·a·t²
不含时间
v² = v0² + 2·a·s
单位
1 m/s = 3.6 km/h

方法

  1. 列出已知量:v₀、v、a、t 和 s,并带上单位。
  2. 选取包含三个已知量和该未知量的公式。
  3. 选定一个正方向,相反方向的量取负号。
  4. 求解并检查答案在物理上是否合理。

牛顿定律

第二定律
ΣF = m·a
重力
W = m·g
动摩擦
Ff = μ·N
斜面上
沿斜面:m·g·sin θ, 垂直斜面:m·g·cos θ

方法

  1. 画出物体所受全部力的受力图。
  2. 沿运动方向选定正方向。
  3. 把力分解为沿运动方向和垂直于运动方向的分量(斜面上:沿斜面 m·g·sin θ,垂直压向斜面 m·g·cos θ)。
  4. 沿运动方向应用 ΣF = m·a;摩擦力为 μ·N,方向与运动相反。

抛体运动

分量
vx = v0cos θ, vy = v0sin θ
位置
x = vxt, y = h + vyt − ½gt²
最大高度
H = h + vy²/(2g)
射程(水平地面)
R = v0²·sin 2θ/g

方法

  1. 把初速度分解为分量:vx = v₀·cos θ,vy = v₀·sin θ。
  2. 水平方向为匀速运动;竖直方向的加速度为 −g。
  3. 由竖直方向的运动求飞行时间。
  4. 把该时间代入水平运动求射程。

圆周运动

向心加速度
a = v²/r = ω²·r
向心力
F = m·v²/r
角速度
ω = v/r = 2π/T
水平弯道,摩擦
vmax = √(μ·g·r)

功和能

动能
Ek = ½mv²
势能
Ep = mgh
能量衡算
Ek1 + Ep1 + W = Ek2 + Ep2 + losses
摩擦力做功
W = μ·N·d
功率
P = W/t

动量与碰撞

动量
p = m·v
守恒
Σm·v (before) = Σm·v (after)
完全非弹性
v′ = (m1v1 + m2v2)/(m1 + m2)
冲量
J = F·Δt = m·Δv

方法

  1. 选定正方向,并给每个速度标上符号。
  2. 写出碰撞前的总动量:Σm·v。
  3. 完全非弹性碰撞后物体一起运动;弹性碰撞中动能也守恒。
  4. 令碰撞前动量等于碰撞后动量并求解。

刚体转动

对质心 G 的转动惯量
杆 mL²/12,圆盘 ½mR²,圆环 mR²,实心球 (2/5)mR²,空心球 (2/3)mR²
平行移轴定理
I = IG + m·d²
回转半径
I = m·k²
杆绕端点
I = mL²/3
运动方程
ΣM = I·α
以 rad/s 表示的转速
ω = 2π·n/60
动能
E = ½·I·ω²
功和功率
W = T·θ, P = T·ω
无滑动滚动
v = ω·r, E = ½mv²(1 + I/(mr²)), a = g·sin θ/(1 + I/(mr²))
角动量
L = I·ω, I1ω1 = I2ω2
绕枢轴的撞击
m·v·d = I·ω

方法

  1. 选择轴:固定的枢轴,或者对滚动的物体选质心。
  2. 用标准结果求出对该轴的转动惯量,转轴平移时用 I = IG + m·d²。
  3. 选择方法:求加速度和力用 ΣM = I·α,求速度用能量(½·I·ω² + ½·m·v² + m·g·h),求撞击和突然变化用角动量。
  4. 用 v = ω·r 和 a = α·r 联系线运动和角运动,并把 rpm 换算成 rad/s。

齿轮与齿轮系

啮合齿轮
n1·N1 = n2·N2
扭矩
T2 = T1·(N2/N1)·η
功率
P = T·ω, ω = 2π·n/60
复合轮系
总传动比 = 各级传动比之积

弹簧与单摆

弹簧振子
T = 2π·√(m/k)
单摆
T = 2π·√(L/g)
角频率
ω = √(k/m) = 2π/T
最大速度和最大加速度
vmax = A·ω, amax = A·ω²
能量
E = ½·k·A²

机械振动

固有频率
ωn = √(k/m), fn = ωn/(2π)
由静挠度求
ωn = √(g/δst)
临界阻尼
cc = 2√(km) = 2mωn
阻尼比
ζ = c/cc
阻尼固有频率
ωd = ωn√(1 − ζ²)
对数衰减率
δ = (1/n)·ln(x0/xn), ζ = δ/√(4π² + δ²)
弹簧并联
k = k1 + k2
弹簧串联
1/k = 1/k1 + 1/k2

2练习题

1.运动学中等
t (s)v (m/s)t = ?20

一辆以 72 km/h 行驶的汽车以 5.5 m/s² 的恒定减速度制动,直到停下。 制动需要多长时间?求 t。

v₀ = 72 km/ha = −5.5 m/s²v = 0
t = s
2.运动学困难
d = ?

一块石头由静止释放落入井中。释放后 3.5 s 听到落水声。声速为 343 m/s;忽略空气阻力,取 g = 9.81 m/s²。求井的深度 d。

ttotal = 3.5 svsound = 343 m/sg = 9.81 m/s²
d = m
3.牛顿定律中等
θ = 25°a = ?m = 5 kg

一个 5 kg 的物块沿倾角为 25° 的斜面下滑。动摩擦因数为 0.3。 取 g = 9.81 m/s²。求物块沿斜面的加速度 a。

m = 5 kgθ = 25°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.牛顿定律困难
θ = 25°物块v₀ = 5 m/s

一个物块被推了一下,以 5 m/s 的速度开始沿 25° 的斜面向上滑动。动摩擦因数为 0.25。取 g = 9.81 m/s²。它沿斜面滑行多远 d 后停止?

v₀ = 5 m/sθ = 25°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
d = m
5.抛体运动中等
5 my = ?v0​ = 10 m/s30°

一个球从水平地面以 10 m/s、与水平方向成 30° 的角度朝 5 m 外的一面墙踢出。忽略空气阻力,取 g = 9.81 m/s²。球经过墙时的高度 y 是多少?

v₀ = 10 m/sθ = 30°x = 5 mg = 9.81 m/s²
y = m
6.抛体运动困难
h = 30 mv0​ = 26 m/s30°α = ?

一个球从 30 m 高的悬崖顶部以 26 m/s、与水平方向成 30° 的角度抛出。忽略空气阻力,取 g = 9.81 m/s²。 它落地时与水平方向向下成多大角度 α?

v₀ = 26 m/sθ = 30°h = 30 mg = 9.81 m/s²
α = °
7.圆周运动中等
r = 1.8 mn = ?

在游乐场的转筒中,乘客背靠在半径为 1.8 m 的竖直圆筒壁上。圆筒转得足够快时,底板下降,靠摩擦力托住乘客。静摩擦因数为 0.6。取 g = 9.81 m/s²。 求最小转速 n,以每分钟转数表示。

r = 1.8 mμs = 0.6g = 9.81 m/s²
n = rpm
8.圆周运动困难
r = 0.8 m6.5 m/svtop​ = ?

一个 0.8 kg 的球系在长 0.8 m 的轻绳上,在竖直平面内做圆周运动。在最低点它的速度为 6.5 m/s。忽略空气阻力,取 g = 9.81 m/s²。求最高点时绳中的拉力 Ttop。

m = 0.8 kgr = 0.8 mvbottom = 6.5 m/sg = 9.81 m/s²
Ttop = N
9.功和能中等
45°d = 19 mμ = 0.1

一个物块由静止沿倾角 45° 的斜面下滑。动摩擦因数为 0.1。求它沿斜面滑行 19 m 后的速度 v。

θ = 45°μ = 0.1d = 19 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
10.功和能困难
k = 800 N/m15°μ = 0.11 kg

在 15° 斜坡底部有一根刚度为 800 N/m 的弹簧,它顶着一个 1 kg 的物块被压缩 12 cm,然后释放。物块与斜坡之间的动摩擦因数为 0.1。物块从释放点沿斜坡向上滑行多远 d 后停下?(忽略弹簧推动的那一小段距离,即在整个距离 d 上都计入摩擦和重力。)

m = 1 kgk = 800 N/mx = 12 cmθ = 15°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
d = m
11.动量与碰撞中等
1.5 kg6 m/s3.5 kg

在无摩擦的导轨上,一个以 6 m/s 运动的 1.5 kg 滑块与一个静止的 3.5 kg 滑块发生完全弹性的正碰。 求碰撞后第二个滑块的速度 v′2。

m1 = 1.5 kgm2 = 3.5 kgv1 = 6 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
12.动量与碰撞困难
18 m/s17 m/s

一个 0.2 kg 的小球以 18 m/s 撞到墙上,并以 17 m/s 沿原路弹回。接触时间为 10 ms。 求墙给小球的冲量大小 J。

m = 0.2 kgvin = 18 m/svout = 17 m/sΔt = 10 ms
J = N·s
13.刚体转动中等
1 kgaαM = 18 kgR = 0.4 m

一个 1 kg 的物块悬挂在绕过滑轮的轻绳上,滑轮是质量为 18 kg、半径为 0.4 m 的均匀实心圆盘,在无摩擦的水平轴上转动。物块从静止释放。取 g = 9.81 m/s²。 求物块下落 3 m 后的速度 v。

m = 1 kgM = 18 kgR = 0.4 mg = 9.81 m/s²h = 3 m
v = m/s
14.刚体转动困难
0.7 m0.3 mn1​ = 40 rpm

一个人站在无摩擦的转盘上,每只手各拿一个 2 kg 的哑铃,距转轴 0.7 m。人和转盘单独对转轴的转动惯量为 3.5 kg·m²。他们以 40 rpm 转动,然后把哑铃收到距转轴 0.3 m 处。把哑铃看作质点。求新的转速 n2,单位 rpm。

I0 = 3.5 kg·m²m = 2 × 2 kgr1 = 0.7 mr2 = 0.3 mn1 = 40 rpm
n2 = rpm
15.齿轮与齿轮系中等
N1​ = 30, m = 5 mm

一台 3 kW、转速 2900 rpm 的电动机驱动一个齿数为 30、模数为 5 mm 的小齿轮。求小齿轮齿上的切向力 Ft。

P = 3 kWn = 2900 rpmN1 = 30m = 5 mm
Ft = N
16.齿轮与齿轮系困难
A = 16B = 24C = 12D = 48

一台 7.5 kW、2900 rpm 的电动机驱动齿轮 A(16 齿),A 与齿轮 B(24 齿)啮合。与 B 同轴的齿轮 C(12 齿)驱动输出轴上的齿轮 D(48 齿)。每对齿轮啮合的效率为 97%。求输出转矩 Tout。

P = 7.5 kWnin = 2900 rpmA = 16B = 24C = 12D = 48ηmesh = 97%
Tout = N·m
17.弹簧与单摆中等
L = ?

要使单摆的周期为 0.9 s,摆长应为多少?取 g = 9.81 m/s²。求 L。

T = 0.9 sg = 9.81 m/s²
L = m
18.弹簧与单摆困难
mk = 260 N/mA = 4 cmx = 1 cm

一个连在 k = 260 N/m 弹簧上的物体在无摩擦表面上以 4 cm 的振幅振动。 求它距平衡位置 1 cm 时的动能 K。

k = 260 N/mA = 4 cmx = 1 cm
K = J
19.机械振动中等
k = 15 kN/mζ = 0.7m = 15 kg

一个 15 kg 的质量块挂在刚度为 15 kN/m 的弹簧上,黏性阻尼器使阻尼比为 0.7。求其自由振动的有阻尼固有频率 fd,以 Hz 计。

m = 15 kgk = 15 kN/mζ = 0.7
fd = Hz
20.机械振动困难
k1​ = 80k2​ = 25m = 50 kg

一个 50 kg 的质量块悬挂在首尾相接(串联)的两根弹簧上:上弹簧 k₁ = 80 kN/m,下弹簧 k₂ = 25 kN/m。 忽略阻尼和弹簧的质量。求竖向振动的固有频率 fn,以 Hz 计。

m = 50 kgk1 = 80 kN/mk2 = 25 kN/m
fn = Hz

3溶液

1.运动学

答案: t = 3.636 s

匀变速直线运动:v = v₀ + a·t,s = v₀·t + ½·a·t²,v² = v₀² + 2·a·s。选择包含三个已知量和一个待求量的那个方程,并按同一个正方向统一符号。

单位

v₀ = 72/3.6 = 20 m/s

制动时间

0 = v₀ − a·t → t = v₀/a = 20/5.5 = 3.636 s

答案

t = 3.636 s
2.运动学

答案: d = 54.73 m

Motion with constant acceleration: v = v₀ + a·t, s = v₀·t + ½·a·t² and v² = v₀² + 2·a·s. Pick the equation that contains the three things you know and the one you want, and keep the signs consistent with one positive direction.

时间的两部分

½·9.81·t₁² = 343·(3.5 − t₁)
4.905·t₁² + 343·t₁ − 1201 = 0

下落时间

只有正根有物理意义。

t₁ = (−343 + √(343² + 4·4.905·1201))/(2·4.905) = 3.34 s

深度

d = ½·9.81·3.34² = 54.73 m

答案

d = 54.73 m
3.牛顿定律

答案: a = 1.479 m/s²

牛顿第二定律:物体所受的合力等于其质量乘以加速度,ΣF = m·a。画出受力图,沿运动方向选定正方向,把该方向上的所有力相加:外加的力、与运动方向相反的摩擦力 μ·N,以及重力的分力。

沿斜面方向的力

沿斜面向下为正。

m·a = m·g·sin θ − μ·m·g·cos θ

加速度

a = 9.81·(sin 25° − 0.3·cos 25°) = 9.81·(0.4226 − 0.2719) = 1.479 m/s²

答案

a = 1.479 m/s²
4.牛顿定律

答案: d = 1.963 m

Newton’s second law: the net force on a body equals its mass times its acceleration, ΣF = m·a. Draw a free-body diagram, choose a positive direction along the motion, and add every force in that direction: applied forces, friction μ·N against the motion, and the components of gravity.

减速度

两个力都沿斜面向下;质量约去。

a = 9.81·(sin 25° + 0.25·cos 25°) = 6.369 m/s²

距离

d = v₀²/(2a) = 5²/(2·6.369) = 1.963 m

答案

d = 1.963 m
5.抛体运动

答案: y = 1.252 m

Projectile motion: with no air resistance, x = vxt and y = h + vyt − ½gt². The two directions are independent except that they share the same time.

到达墙的时间

vx = 10·cos 30° = 8.66 m/s
t = x/vx = 5/8.66 = 0.5774 s

此时的高度

y = 5·0.5774 − ½·9.81·0.5774² = 1.252 m

答案

y = 1.252 m

球到达墙时已经在下落。

6.抛体运动

答案: α = 50.71 °

Projectile motion: with no air resistance, x = vxt and y = h + vyt − ½gt². The two directions are independent except that they share the same time.

分解初速度

vx = 26·cos 30° = 22.52 m/s
vy0 = 26·sin 30° = 13 m/s

落地时的竖直速度

用能量,或在竖直方向用 v² = v₀² + 2as。

vy = √(13² + 2·9.81·30) = 27.52 m/s

落地角度

tan α = vy/vx = 27.52/22.52 → α = 50.71°

答案

α = 50.71°
7.圆周运动

答案: n = 28.78 rpm

Uniform circular motion: an object moving at speed v on a circle of radius r accelerates towards the centre with a = v²/r, so it needs a net inward force F = m·v²/r. That force is supplied by something real: friction, tension, gravity or a normal force.

乘客受到的力

N = m·ω²·r
μ·N = m·g → μ·ω²·r = g

角速度

ω = √(g/(μ·r)) = √(9.81/(0.6·1.8)) = 3.014 rad/s

转速

n = ω·60/(2π) = 28.78 rpm

答案

n = 28.78 rpm
8.圆周运动

答案: Ttop = 3.01 N

Uniform circular motion: an object moving at speed v on a circle of radius r accelerates towards the centre with a = v²/r, so it needs a net inward force F = m·v²/r. That force is supplied by something real: friction, tension, gravity or a normal force.

顶点的速度

在高度 2r 上,动能转化为势能。

vtop² = 6.5² − 4·9.81·0.8 = 10.86 m²/s²

顶点的受力

拉力和重力都向下,指向圆心。

T + m·g = m·vtop²/r
T = 0.8·10.86/0.8 − 0.8·9.81 = 3.01 N

答案

Ttop = 3.01 N
9.功和能

答案: v = 15.4 m/s

动能定理:动能的变化等于所有力做的功。把重力和弹簧写成势能(mgh 和 ½kx²)后得到能量衡算:初始能量 = 终了能量 + 摩擦损失的能量 (μN·d)。

沿斜面的能量衡算

物块下降高度 d·sin θ,摩擦消耗 μmg·cos θ·d。质量约去。

½v² = g·d·(sin θ − μ·cos θ)
v = √(2·9.81·19·(0.7071 − 0.1·0.7071)) = 15.4 m/s

答案

v = 15.4 m/s
10.功和能

答案: d = 1.652 m

动能定理:动能的变化等于所有力做的功。把重力和弹簧写成势能(mgh 和 ½kx²)后得到能量衡算:初始能量 = 终了能量 + 摩擦损失的能量 (μN·d)。

弹簧能量

x = 12 cm = 0.12 m
½kx² = ½·800·0.12² = 5.76 J

沿斜面的能量衡算

m·g = 1·9.81 = 9.81 N
½kx² = mg·d·(sin θ + μ·cos θ)
d = 5.76/(9.81·(0.2588 + 0.1·0.9659)) = 1.652 m

答案

d = 1.652 m
11.动量与碰撞

答案: v′2 = 3.6 m/s

动量守恒:碰撞过程中若没有外力作用,碰撞前的总动量 Σm·v 等于碰撞后的总动量。速度有方向,所以要选定正方向,反方向的速度取负号。弹性碰撞中动能也守恒;完全非弹性碰撞中物体粘在一起运动。

与静止物体的弹性碰撞

联立动量守恒和能量守恒即可得到这两个结果。

v′1 = (1.5 − 3.5)/(1.5 + 3.5)·6 = −2.4 m/s
v′2 = 2·1.5/(1.5 + 3.5)·6 = 3.6 m/s

答案

v′2 = 3.6 m/s
12.动量与碰撞

答案: J = 7 N·s

动量守恒:碰撞过程中若没有外力作用,碰撞前的总动量 Σm·v 等于碰撞后的总动量。速度有方向,所以要选定正方向,反方向的速度取负号。弹性碰撞中动能也守恒;完全非弹性碰撞中物体粘在一起运动。

动量的变化量

J = m·Δv = 0.2·(17 + 18) = 7 N·s

答案

J = 7 N·s
13.刚体转动

答案: v = 2.426 m/s

Rotation about a fixed axis: the sum of the moments about the axis equals I·α (ΣM = I·α), just as ΣF = m·a for translation. In energy form, a torque T turning through an angle θ (in radians) does work T·θ, which changes the kinetic energy ½·I·ω²; gravity adds or removes m·g·Δh of the centre of mass. Power is P = T·ω.

物块和滑轮

物块: m·g − T = m·a
滑轮: T·R = I·α = ½·M·R²·(a/R) → T = ½·M·a

加速度

a = m·g/(m + M/2) = 1·9.81/(1 + 9) = 0.981 m/s²

下落后的速度

v = √(2·a·h) = √(2·0.981·3) = 2.426 m/s

答案

v = 2.426 m/s
14.刚体转动

答案: n2 = 56.58 rpm

Rolling and angular momentum: a body rolling without slipping has v = ω·r, so its kinetic energy is ½·m·v² + ½·I·ω² = ½·m·v²·(1 + I/(m·r²)). Down a slope that gives a = g·sin θ/(1 + I/(m·r²)). When no external moment acts about an axis, the angular momentum about that axis stays constant, I₁·ω₁ = I₂·ω₂, even if kinetic energy is lost.

转动惯量

I1 = 3.5 + 2·2·0.7² = 5.46 kg·m²
I2 = 3.5 + 2·2·0.3² = 3.86 kg·m²

角动量守恒

n2 = n1·I1/I2 = 40·5.46/3.86 = 56.58 rpm

答案

n2 = 56.58 rpm

动能增加了:多出来的能量来自人收哑铃时所做的功。

15.齿轮与齿轮系

答案: Ft = 131.7 N

Gear geometry: the module m sets the tooth size. A gear with N teeth has a pitch diameter d = m·N, two meshing gears have the same module, and their centre distance is a = (d₁ + d₂)/2 = m·(N₁ + N₂)/2. The pitch-line speed is v = π·d·n/60, and the tangential tooth force follows from the torque: Ft = 2T/d.

小齿轮上的转矩

ω = 2π·2900/60 = 303.7 rad/s
T = P/ω = 3000/303.7 = 9.879 N·m

分度圆直径

d = m·N = 5·30 = 150 mm

切向力

Ft = 2T/d = 2·9.879/0.15 = 131.7 N

答案

Ft = 131.7 N
16.齿轮与齿轮系

答案: Tout = 139.4 N·m

Gear trains: meshing gears have the same speed at the teeth, so n₁·N₁ = n₂·N₂: the gear with fewer teeth turns faster. Gears on one shaft turn at the same speed. Power is passed on (minus losses), so torque goes up when speed goes down: T₂ = T₁·(N₂/N₁)·η, and P = T·ω with ω = 2π·n/60.

输出转速

nout = 2900·(16/24)·(12/48) = 483.3 rpm
ωout = 2π·483.3/60 = 50.61 rad/s

输出功率和转矩

Pout = 7500·0.97² = 7057 W
Tout = Pout/ωout = 7057/50.61 = 139.4 N·m

答案

Tout = 139.4 N·m
17.弹簧与单摆

答案: L = 0.2013 m

简谐运动:质量为 m 的物体连在劲度系数为 k 的弹簧上,振动的角频率为 ω = √(k/m),周期为 T = 2π/ω = 2π·√(m/k)。摆长为 L 的单摆周期为 T = 2π·√(L/g)。振幅为 A 时,最大速度为 A·ω,最大加速度为 A·ω²,能量为 ½·k·A²。

求摆长

L = g·(T/2π)² = 9.81·(0.9/2π)² = 0.2013 m

答案

L = 0.2013 m
18.弹簧与单摆

答案: K = 0.195 J

Simple harmonic motion: a mass m on a spring of stiffness k oscillates with angular frequency ω = √(k/m) and period T = 2π/ω = 2π·√(m/k). A simple pendulum of length L has T = 2π·√(L/g). With amplitude A, the largest speed is A·ω, the largest acceleration A·ω² and the energy ½·k·A².

总能量

E = ½·k·A² = ½·260·0.04² = 0.208 J

x 处的弹簧能量

U = ½·k·x² = ½·260·0.01² = 0.013 J

动能

K = 0.208 − 0.013 = 0.195 J

答案

K = 0.195 J
19.机械振动

答案: fd = 3.594 Hz

质量–弹簧系统的自由振动:无阻尼固有角频率为 ωn = √(k/m)(rad/s),fn = ωn/(2π)(Hz)。黏性阻尼器 c 给出阻尼比 ζ = c/cc,其中临界阻尼 cc = 2·√(k·m) = 2·m·ωn。欠阻尼系统(ζ < 1)以 ωd = ωn·√(1 − ζ²) 振荡。并联弹簧刚度相加,k = k₁ + k₂;串联弹簧按倒数相加,1/k = 1/k₁ + 1/k₂。

无阻尼固有频率

ωn = √(15000/15) = 31.62 rad/s
fn = 31.62/(2π) = 5.033 Hz

有阻尼固有频率

fd = fn·√(1 − ζ²) = 5.033·√(1 − 0.7²) = 3.594 Hz

答案

fd = 3.594 Hz
20.机械振动

答案: fn = 3.106 Hz

质量–弹簧系统的自由振动:无阻尼固有角频率为 ωn = √(k/m)(rad/s),fn = ωn/(2π)(Hz)。黏性阻尼器 c 给出阻尼比 ζ = c/cc,其中临界阻尼 cc = 2·√(k·m) = 2·m·ωn。欠阻尼系统(ζ < 1)以 ωd = ωn·√(1 − ζ²) 振荡。并联弹簧刚度相加,k = k₁ + k₂;串联弹簧按倒数相加,1/k = 1/k₁ + 1/k₂。

等效刚度

串联弹簧受力相同、变形相加,所以按倒数组合:1/k = 1/k1 + 1/k2。

1/keq = 1/80 + 1/25 → keq = 80·25/(80 + 25) = 19.05 kN/m

固有频率

ωn = √(19048/50) = 19.52 rad/s
fn = 19.52/(2π) = 3.106 Hz

答案

fn = 3.106 Hz

ExamProblems · examproblems.com/courses/dynamics