[ C ] 単振動をするおもりに抵抗力と周期外力が働く場合
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[ C.1 ] 過渡現象から外力と同じ周期の強制振動へ
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♣ 画像上にマウスポインタを置くとアニメーションが始まる.
はずして再び置くとアニメーションは再開する.
t = ・・・ は経過時間 [s] を表す.
[ C.1.1 ] 初期条件 例1: 初期位置 x0 = 1 [m],初速度 v0 = 0 [m/s]
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黒丸 ● は与えられた初期条件から始まる運動を表し,
赤丸 ● は強制振動を表す.
黒丸 ●の運動は時間がたつと
赤丸 ●の運動に重なる.
すなわち,与えられた初期条件から始まる運動は,過渡現象を経て強制振動へ移行し,外力が働いている限り
いつまでも振動を続ける.
[ C.1.2 ] 初期条件 例2: 初期位置 x0 = 0 [m],初速度 v0 = 3 [m/s]
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与えられた初期条件から始まる運動は,過渡現象を経て例1と同じ強制振動へ移行する.
[ C.1.3 ] 初期条件 例3: 初期位置 x0 =-0.5 [m],初速度 v0 =-2.5 [m/s]
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与えられた初期条件から始まる運動は,過渡現象を経て例1や例2と同じ強制振動へ移行する.
一般に,過渡現象は初期条件に依るが,強制振動は初期条件には依らない.すなわち,運動がどのような初期条件から
始まっても,いつも同一の強制振動へ移っていく.