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2階線形常微分方程式?

noname#96417の回答

noname#96417
noname#96417
回答No.3

もしその方程式が正しく、かつ F が一定であるのなら、 y = x - F / k として、単振動の方程式になります。 釣り合いの位置(振動の中心)が x = F / k であるわけです。 一定の重力下に吊るされたバネの振動と同じです。 しかし、シリンダー内のピストンの運動であれば、摩擦力(たとえば速度に比例する - p v)が働くのではありませんか? その場合には減衰振動になり、摩擦力の大きさによって場合分けが必要だったように記憶しています。 おそらく緩やかに減衰する解が適当なのでしょうが。 いずれにしても、その辺りは大学用の初歩的教科書に書いてあるはずです。 ネット上にも解説があるかもしれません。

kenji849
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。 シリンダの摩擦力ですか!その成分を入れ忘れていました(汗) y = x - F / k 2階線形常微分方程式の解放を書籍で見つけたのでやってみたところ、 おっしゃる通り単振動の答えが出ました。 しかし私が期待していたのは、q09さまも述べられているような、時間経過によって 速度が変動する運動(減衰振動)であり、違和感を感じてました。 運動方程式を立てる際、ピストンの運動に影響を与える成分を見直し、再度計算してみようと思います。

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