鬼 塚 政 一
(Onitsuka Masakazu)
所属 ・ 職
岡山理科大学 理学部 応用数学科 ・ 准教授
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線形減衰振動子
線形減衰振動子として知られる2階線形微分方程式
の解の軌跡を描いてみました。ただし、
と
は共に正の値として、初期条件
をみたす解のみを考えることにします。一般に、
は摩擦係数、
はバネ係数と呼ばれ、これ等の関係によって解の軌跡は大きく変化します。
図1:
<
、 図2:
=
、 図3:
>
の3つ場合をそれぞれ以下に描きました。
(「再生」、「停止」ボタンで、解軌跡が動いたり止まったりします。)
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次は、時刻が 0 〜 30 まで進んだものとして、
や
を動かした解軌跡です。
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摩擦を表わす
とバネを表わす
の間に面白い関係がありそうですね。興味のある人は「微分方程式の解法」、「2階線形微分方程式」、「特性方程式」などをキーワードに、実際に微分方程式の一般解を求めてみましょう。
(ヒント: 一般解は、
<
、
=
、
>
の3つの場合に分けられます。)
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