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。) |